- 电功
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微型吸尘器内的直流电动机加0.3V电压时,通过电动机的电流为0.3A,电动机不转.加2V电压时,电动机正常运转,通过电动机的电流为0.8A,此时电动机消耗的电功率为多大?电动机输出的机械功率为多大?(不计电动机摩擦损耗)
正确答案
解析
解:当电机不转时,由欧姆定律得,电机的电阻为:
R==1Ω
当电机正常工作时,电机总功率为:
P总=UI=2×0.8=1.6W
电机输出的机械功率为:
P出=UI-I2R=2×0.8-0.82×1=0.96W
答:此时电动机消耗的电功率为1.6W,电动机输出的机械功率为0.96W.
环保汽车在我国许多旅游景点中广泛使用,某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车的总质量m=2×103kg,当它在水平路面上以v=18km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=5A,电压U=200V,若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,g取10m/s2.在此行驶状态下,求:
(1)驱动电机的输入功率P电;
(2)驱动电机线圈的电阻;
(3)汽车所受阻力.
正确答案
解析
解:(1)驱动电机的输入功率为:
P电=IU=5×200W=1×103W
故驱动电机的输入功率为:
P电=1×103W
(2)内阻消耗的功率为:
P热=I2r=10%P电
解得:r=4Ω;
(3)机械功率为:
P机=90%P电=1×103×90%=0.9×103W.
匀速行驶时,牵引力等于阻力,有P机=Fv=fv
v=18km/h=5m/s,
得:f==
N=180N
答:(1)驱动电机的输入功率P电为1×103W.
(2)内阻r为4Ω;
(3)汽车所受阻力为180N.
如图所示,电源的电动势E=24V,内阻r=1Ω,电阻R=2Ω,M为直流电动机,其电阻r′=1Ω,电动机正常工作时,其两端所接电压表读数为UV=21V,求电动机转变机械能的功率是多大?
正确答案
解析
解:由闭合电路欧姆定律可得:
E=UV+I(R+r)
则I==
A=1 A
由能量守恒可知电动机输出的机械功率为
P机=IUV-I2r′=(1×21-12×1)W=20 W
答:电动机转变机械能的功率是20W.
两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电,它们电流的最大值相等,如图所示,则两只电阻的热功率之比是?
正确答案
解析
解:正弦交流电的热功率:,方形交流电热功率:
,可得P:P′=1:2.
答:两只电阻的热功率之比为1:2.
某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V,当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103 kg的集装箱时,测得电动机的电流为20A,g取10m/s2.则( )
正确答案
解析
解:电动机的输入功率为:P=UI=7600W ①
电动机的输出功率为:P出=mgv=5.7×103 W ②
电动机发热功率为 P热=I2R ③
由P=P出+P热得 UI=mgv+I2R
代入解得,R=4.75Ω
电动机的效率为:η=×100% ③
联立①②可得:η=75%.故ABD正确,C错误.
故选ABD
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