Задача и мощность источника

[wrest]

Igrickiy(senior) в сообщении #1392622 писал(а):

Про нагрузку известно все. Ее сопротивление 9,5 Ом.
Внутреннее сопротивление источника 0 Ом.
Вот это известно.
Я говорю о своей задаче, если что.

И я про вашу. Возможно, я не понимаю особенности работы двигателя постоянного тока...
Спрошу тогда. Когда двигатель поднимает груз, и если поделить напряжение в вольтах на двигателе на ток в амперах через него в этот момент, 9,5 же не получится?

[GraNiNi]

Igrickiy(senior) в сообщении #1392261 писал(а):

Все условия сохраняются, кроме массы груза. Кран поднимает 750 кг. Какая будет сила тока через обмотку?

Igrickiy(senior) в сообщении #1392317 писал(а):

Определить силу тока через обмотку двигателя, если известно, что он за 50 секунд поднимает 750 кг на высоту 19 метров (или, что то же самое, развивает на валу механическую мощность 2850 ватт).

В реальном двигателе, при изменении нагрузки на валу изменяется и скорость вращения ротора, поэтому время подъема груза меньшей массы тоже уменьшится.

[Igrickiy(senior)]

wrest в сообщении #1392634 писал(а):

Когда двигатель поднимает груз, и если поделить напряжение в вольтах на двигателе на ток в амперах через него в этот момент, 9,5 же не получится?

Обязательно получится! Закон Ома работает именно в изложенном Вами виде.

[wrest]

Igrickiy(senior) в сообщении #1392654 писал(а):

Обязательно получится! Закон Ома работает именно в изложенном Вами виде.

.
А... так тогда ответ на вашу задачу $380/9.5=40$ ампер.

[Snegovik]

Igrickiy(senior) в сообщении #1392622 писал(а):

Я и не ставил такой задачи убедить именно Вас.

Меня и не надо. Постарайтесь убедить себя и имейте силу признать что написали чушь.

Igrickiy(senior) в сообщении #1392622 писал(а):

Сами поняли.
Публику решили только потешить.

А почему во множественном числе? Вас там несколько что-ли?
Оно как! Народ, оказывается здесь сайт для потех.

Igrickiy(senior) в сообщении #1392622 писал(а):

Вы можете лично подойти к МОЕМУ двигателю cо СВОИМ омметром и убедиться, что сопротивление обмотки его ротора именно такое, какое я привел.

В таком случае выбросьте свою задачу в мусорное ведро.

Igrickiy(senior) в сообщении #1392622 писал(а):

Никаких возражений! Осталось только корректно объяснить физику двойственности.

Теперь ясно, Вы сами ничего не поняли. Вам выше объяснили почему ответов 2 и почему они оба корректны. При этом с расчетом и с дословным объяснением. Читайте внимательнее и не делайте вид, что "не заметили".

[Igrickiy(senior)]

wrest

wrest в сообщении #1392634 писал(а):

если поделить напряжение в вольтах на двигателе на ток в амперах через него в этот момент, 9,5 же не получится?

Напряжение на электродвигателе, а не на источнике. Это "две большие разницы".

Snegovik в сообщении #1392687 писал(а):

Меня и не надо.

Так и не буду.

Snegovik в сообщении #1392687 писал(а):

Постарайтесь убедить себя и имейте силу признать что написали чушь.

Я - самонеубеждаемый в принципе.
А на просьбу признаться реагирую немедленно:
В очередной раз написал очередную чушь.
Так хорошо?

Snegovik в сообщении #1392687 писал(а):

А почему во множественном числе? Вас там несколько что-ли?

Один. Но Третий.

Snegovik в сообщении #1392687 писал(а):

Оно как! Народ, оказывается здесь сайт для потех.

"Делу время, потехе час."

Snegovik в сообщении #1392687 писал(а):

В таком случае выбросьте свою задачу в мусорное ведро.

Она всегда там вместе со мной: у меня там рабочее место.
Удовлетворены?

Snegovik в сообщении #1392687 писал(а):

Теперь ясно, Вы сами ничего не поняли.

В этом мне тоже нужно признаться?

Snegovik в сообщении #1392687 писал(а):

Читайте внимательнее и не делайте вид, что "не заметили".

Делаю вид, что заметил, но ничего вразумительного не увидел.

Теперь исключительно по сути задачи. Повторю сказанное ранее.

Igrickiy(senior) в сообщении #1392439 писал(а):

Моя определенная назойливость связана лишь с тем, что до настоящего времени никто из обсуждающих ни словом не обмолвился о важнейшем физическом явлении, без учёта которого обсуждение физической стороны данной задачи лишено смысла. Подсказывать в этой теме я не буду.

Маленький вопрос, возможно наводящий: чем отличается генератор от двигателя?

[profrotter]

Igrickiy(senior), приведите пожалуйста схему к предлагаемой вами задаче. Обозначьте на схеме все рассматриваемые токи, напряжения, сопротивления. Постарайтесь также воздерживаться от терминологического пустословия.

[oleg_2]

Igrickiy(senior) в сообщении #1392690 писал(а):

Маленький вопрос, возможно наводящий: чем отличается генератор от двигателя?

Генератор от двигателя отличается тем, что: ЭДС индукции на обмотке генератора больше, чем напряжение на клеммах генератора - разность теряется на омическом сопротивлении обмотки, а ЭДС индукции на обмотке двигателя меньше, чем напряжение на клеммах двигателя по той же причине.

Вы ещё написали:

Igrickiy(senior) в сообщении #1392261 писал(а):

В каком случае двигатель не совершает механической работы? В двух тривиальных предельных случаях: двигатель не вращается, а только греется при максимальном токе, или двигатель вращается на максимальных оборотах при нулевом токе.
Все остальные случаи промежуточные.

Я, кажется, догадался, к чему Вы клоните. Условно разделим двигатель на две части: идеальный двигатель $R$ и сопротивление потерь $r$ (см. рис.).

Примем:
1. Момент на валу и сила подъёма $F$ пропорциональны току $I$.
2. ЭДС индукции обмотки ротора $E$, она же напряжение на $R$, пропорциональна скорости вращения и скорости подъёма груза $v$.
Тогда мощность на валу $P$
$P=Fv=IE$
$F=k_1 I$ , где $k_1$ -постоянный коэффициент.
$v=(1/k_1) E$
$E=vk_1$.
$Ir+E=U_0$
$Ir+vk_1=U_0$
$I=\cfrac{U_0-vk_1}{r}$
Мощность на валу:
$P=IE=\cfrac{U_0-vk_1}{r}\cdot vk_1=\cfrac{(U_0-vk_1)vk_1}{r}=$
$=P=\cfrac{U_0vk_1-v^2k_1^2}{r}$
Получил функцию $P=f(v)$. Примерный её вид можно получить, вычитая ординаты параболы из линейной функции $y=kx-x^2$ (рис. 2). На рис. 1 схематически показаны функции $I(v)$ и $P(v)$.

Из графика видно, что каждой мощности $P$ соответствует две точки графика, две скорости $v$. Но из повседневного опыта, и глядя на график, понятно, что первая из них неустойчива и бывает только при пуске.

[Igrickiy(senior)]

profrotter
Меня опередил oleg_2.
Он не только привел запрашиваемую схему, но и дал исчерпывающее объяснение всему происходящему.
Одно только уточнение. В моей задаче сопротивление потерь нулевое. Учитывать его можно, конечно, но это уже "ловля блох".
А в остальном - все замечательно!
Основное физическое явление, о котором я упоминал, это электромагнитная индукция. В этом, по моим понятиям, и состоит физика задачи.
И за работу по подъему груза отвечает именно ЭДС индукции!
К слову, если вал двигателя нагрузить, например, очень большой массой, то двигатель превратится в генератор: груз будет опускаться, раскручивая вал.
Я полностью удовлетворён.
Что характерно, не остался без внимания и вопрос устойчивости, что тоже исключительно важно!
Спасибо,oleg_2!

Можно продолжить обсуждение деталей.
Остался ещё ряд очень интересных моментов.
Говорю исключительно о модельной идеализированной задаче, какая может иметь очень приблизительное отношение к реальному "металлу", источникам напряжения и пр. Обсуждать реальные электрические двигателя у меня нет ни малейшего желания.
Меня это нисколько не смущает.

[wrest]

oleg_2 в сообщении #1392708 писал(а):

Из графика видно, что каждой мощности $P$ соответствует две точки графика, две скорости $v$.

Кроме случая $r=R$, тогда механическая мощность двигателя максимальна.

-- 13.05.2019, 12:01 --

Igrickiy(senior) в сообщении #1392712 писал(а):

Говорю исключительно о модельной идеализированной задаче, какая может иметь очень приблизительное отношение к реальному "металлу", источникам напряжения и пр.

Тогда все-таки было бы неплохо нарисовать схему из "стандартных" элементов постоянного тока: источников напряжения и сопротивлений.

Igrickiy(senior) в сообщении #1392712 писал(а):

И за работу по подъему груза отвечает именно ЭДС индукции!

Это непонятно, что значит "отвечает"? Все же, нужна схема с ЭДС индукции тогда, чтобы было видно как она "отвечает" за механическую работу. Особенно с учетом того что вы ранее писали:

Igrickiy(senior) в сообщении #1392654 писал(а):

wrest в сообщении #1392634 писал(а):

Когда двигатель поднимает груз, и если поделить напряжение в вольтах на двигателе на ток в амперах через него в этот момент, 9,5 же не получится?

Обязательно получится! Закон Ома работает именно в изложенном Вами виде.

[Igrickiy(senior)]

wrest в сообщении #1392722 писал(а):

Кроме случая $r=R$, тогда механическая мощность двигателя максимальна.

Вы что-то немного не о том.
В ЭТОЙ задаче изначально сказано, что внутреннее сопротивление $r=0$.
Но не это существенно. Вожно другое: если есть желание учесть внутреннее сопротивление источника и сопротивление обмотки двигателя, то нужно помнить, что это две совершенно независимые характеристики и в условиях задачи они фиксированы и не изменяются.

-- 13.05.2019, 12:11 --

wrest в сообщении #1392722 писал(а):

Тогда все-таки было бы неплохо нарисовать схему из "стандартных" элементов постоянного тока: источников напряжения и сопротивлений.

Я при всём желании ничего нового к тому, что представил oleg_2, добавить не могу.
Там изображены все необходимые элементы.

[wrest]

Igrickiy(senior) в сообщении #1392725 писал(а):

В ЭТОЙ задаче изначально сказано, что внутреннее сопротивление $r=0$.

Буквой $r$ обозначено омическое сопротивление обмотки, равно $9,5$ Ом.

Igrickiy(senior) в сообщении #1392725 писал(а):

Я при всём желании ничего нового к тому, что представил oleg_2, добавить не могу.
Там изображены все необходимые элементы.

Непонятен элемент $R$ -- что это, какова его вольт-амперная характеристика? Это сопротивление, источник напряжения, что это? Но это вопрос к вам, а не к oleg_2, потому что у oleg_2 написано, например, что $r$ это сопротивление потерь (и как я понял -- это сопротивление обмотки, равное $9,5$ Ом), а вы почему-то все время говорите про внутреннее сопротивление $r=0$, т.е. за $r$ вы принимаете что-то другое, поэтому я и прошу - нарисуйте вашу схему...

[EUgeneUS]

wrest

Насколько понял, Igrickiy(senior) под "внутренним сопротивлением" (которое равно нулю) понимает внутреннее сопротивление источника питания, к которому подключен двигатель.
Соглашусь, чтобы это понять, пришлось приложить усилия.

-- 13.05.2019, 13:34 --

Igrickiy(senior) в сообщении #1392712 писал(а):

Что характерно, не остался без внимания и вопрос устойчивости, что тоже исключительно важно!

без внимания-то он не оставлен.
Но фразы:

oleg_2 в сообщении #1392708 писал(а):

Но из повседневного опыта, и глядя на график, понятно, что первая из них неустойчива и бывает только при пуске.

явно недостаточно.

[Igrickiy(senior)]

EUgeneUS в сообщении #1392731 писал(а):

Насколько понял, Igrickiy(senior) под "внутренним сопротивлением" (которое равно нулю) понимает внутреннее сопротивление источника питания, к которому подключен двигатель.
Соглашусь, чтобы это понять, пришлось приложить усилия.

Искренне надеюсь, что усилия, затраченные на понимание этого, не очень сильно отразились на здоровье.

Замечу, что даже если отразились, то этот Igrickiy(senior) в этом не виноват. Он имел мудрую осторожность давным-давно написать:

Igrickiy(senior) в сообщении #1392261 писал(а):

Двигатель подключен к источнику постоянного известного напряжения с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением. Ни одна характеристика источника не изменяется в процессе работы установки.

-- 13.05.2019, 13:50 --

wrest в сообщении #1392727 писал(а):

Буквой $r$ обозначено омическое сопротивление обмотки, равно $9,5$ Ом.

У меня сохранилась устойчивая ассоциация $r$ с обозначением внутреннего сопротивления ЭДС. Именно в это смысле я эту буковку и использовал.

Относительно схемы:


На ней ВСЁ изображено.
$r=0$ - внутреннее сопротивление источника напряжения.
$R=9,5 Ом$ - сопротивление обмотки двигателя.
Источник напряжения - $U_0=380 вольт$.
Здесь не изображён вал ротора, который с помощью троса и системы идеальных блоков поднимает грузы определённой массы $m$.

-- 13.05.2019, 13:55 --

oleg_2
Я не буду комментировать Ваше сообщение и оставлю критику для других, но настоятельно рекомендовал бы ещё раз обратить внимание на уравнения, Вами записанные.
Особенно

oleg_2 в сообщении #1392708 писал(а):

Тогда мощность на валу $P$
$P=Fv=IE$

Нужно ещё разок всё причесать!

[wrest]

EUgeneUS в сообщении #1392731 писал(а):

Насколько понял, Igrickiy(senior) под "внутренним сопротивлением" (которое равно нулю) понимает внутреннее сопротивление источника питания, к которому подключен двигатель.
Соглашусь, чтобы это понять, пришлось приложить усилия.

Ну это-то было понятно сразу, непонятно зачем было повторять это бесконечно. В итоге схемы так и нет.
У меня в голове была схема как у oleg_2
Где $R$ -- это сопротивление нагрузки (именно на нем выделяется механическая мощность, т.е. это то сопротивление, которое не греется, а конвертирует электрическую мощность в механическую без потерь), $r=const=9,5$Ом -- последовательно с источником напряжения $U_0=const=380$В включенное сопротивление, равное сопротивлению обмотки двигателя и равное 9,5 Ом.
Тогда максимально возможная мощность на $R$ будет при условии $r=R$, а все мощности меньшие максимальной достигаются при двух разных $R$, из которых выбрать одно непонятно как, нужны какие-то дополнительные физические соображения, оставшиеся за рамками задачи. "Неустойчивость", продекларированная oleg_2, доверия не внушает.

Но когда я задал вопрос ТС-у, то получил немного обескураживающий ответ, суть которого в том, что двигатель -- это фиксированное сопротивление равное 9,5 Ом, то есть от источника напряжения величиной 380В двигатель всегда потребляет $\dfrac{380^2}{9,5}=15200$ Вт, часть из которых идёт на подъем груза а часть на нагрев обмотки... Я даже могу представить как такой электродвигатель может быть устроен. ТЭН сопротивлением 9,5Ом кипятит воду в котле, дальше образуется пар, который дует на турбину, ну а с турбины уже снимается механическая мощность (редукторы, блоки, тросы - вот это всё, хорошо смазанное, так что потерями пренебрегаем). Если поднимать ничего не нужно, пар выпускают просто в атмосферу.

Короче, вся тема больше похожа не на ПРР(Ф), а на раздел с загадками и ребусами.

-- 13.05.2019, 14:02 --

Igrickiy(senior) в сообщении #1392737 писал(а):

Относительно схемы:


На ней ВСЁ изображено.
$r=0$ - внутреннее сопротивление источника напряжения.
$R=9,5 Ом$ - сопротивление обмотки двигателя.
Источник напряжения - $U_0=380 вольт$.
Здесь не изображён вал ротора, который с помощью троса и системы идеальных блоков поднимает грузы определённой массы $m$.

О, опять... Тогда по закону Ома $I=\dfrac{U_0}{r+R}=\dfrac{380}{0+9,5}=40$A - ответ к вашей задаче.