- 恒定电流
- 共18115题
如图所示,直流电动机和电炉并联后接在直流电路中,电源的内阻r=1.0Ω,电炉的电阻R1=19.0Ω,电动机线圈的电阻R2=2.0Ω.当开关S断开时,电源内电路消耗的功率P=25.0W;当S闭合时,干路中的电流I=12.6A.
(1)求电源的电动势E.
(2)求S闭合后电动机的机械功率?
(3)若S闭合后,正常转动的电动机的转子突然被卡住而停止转动,则电源的总功率为多大?(结果保留两位有效数字)
正确答案
解析
解:(1)S断开时,电路中电流记为Ⅰ,则P=I2r
解得:,
电源电动势为E=I(R1+r)=100V;
(2)S闭合后路端电压记为U,
则U=E-Ir=87.4V
通过电动机的电流记为I‘,
则
电动机的输出功率记为P′,
则P′=UI′-I2•R2=571.2W
(3)当转子被卡住时,
电流I==
=36A;
故电源功率P=EI=100×36=3.6×103 W;
答:(1)电源的电动势E为100V.
(2)S闭合后电动机的输出功率为571.2W.
(3)正常转动的电动机的转子突然被卡住而停止转动,则电源的总功率为3.6×103 W
一根电阻丝,在通入2C的电荷量时电功为8J,若在相同的时间内通过4C的电荷量时,电阻丝上的电流所做的功W和所加的电压U分别是( )
正确答案
解析
解:因为电阻丝在通过2C的电量时,消耗的电能是8J,由W=qU得此时电压为:U′==
V=4V,
当在相同的时间内通过电阻丝的电量是4C时,根据I=可得:I=2I′
根据U=IR可知,电阻不变,此时电阻丝两端电压:U=2U′=2×4V=8V,
电阻丝在这段时间内消耗的电能:
W=qU=4×8=32J.
故选:D
一个电热器接在电压为220V的电源上,所通过电热器的电流是5A.求通过1小时所产生的热量.
正确答案
解析
解:由题知功率:P=UI=220V×5A=1100W
所以产生的热量Q=Pt=1100W×3600s=3.96×106J
答:通过1小时所产生的热量为3.96×106J.
有三个用电器,分别为日光灯、电烙铁和电风扇,它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”.现让它们在额定电压下工作相同时间,产生的热量( )
正确答案
解析
解:电风扇,电烙铁和日光灯额定电压、额定功率相同,相同时间内消耗的电能相等,而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能,日光灯消耗的电能大部分转化为光能,电烙铁消耗的电能全部转化为内能,所以产生的热量电烙铁最多.
故选:B.
(2014秋•合肥校级期中)一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220V的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A,通过洗衣机电动机的电流是0.50A,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电饭煲与洗衣机的都与电源并联,电源两端电压相等,均为220V,由欧姆定律可求得电饭煲的电阻为=
=44Ω,但洗衣机不是纯电阻用电器,由
=440Ω求得的电阻是错误的,所以A项错误;
B、它们消耗的电功率分别为P1=UI1=1100W,P2=UI2=110W,所以B项错误;
C、电饭煲和洗衣机在1min内产生的电能分别为Q1=P1t=6.6×104J,Q2=P2t=6.6×103J,所以C项正确;
D、因洗衣机的内阻未知,无法比较二者的发热功率,所以D项错误.
故选:C
有一台直流电风扇,额定电压为12V,线圈的电阻为3.0Ω,正常运转是他消耗的电功率是0.6W,求此时:(1)通过电动机的电流是多少?电动机的发热功率是多少?
(2)电动机的机械功率是多少?电机的效率是多大?
(3)如接上电源后,扇叶卡住不能转动,这时通过电动机的电流唯为多大?电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少?
正确答案
解析
解:(1)由P=UI可得:
电流I==
=0.05A;
发热功率P热=I2R=(0.05)2×3=0.0075W;
(2)机械功率P机=P-P热=0.6-0.0075=0.5925W;
电动机的效率η=×100%=
=98.75%;
(3)若卡住,视为纯电阻电路;则电流I==
=4A;
电动机消耗的功率等于发热功率P=P热=I2R=16×3=48W;
答:(1)通过电动机的电流是0.05A;电动机的发热功率是0.0075W;
(2)电动机的机械功率是0.5925W;电机的效率是98.75%;
(3)如接上电源后,扇叶卡住不能转动,这时通过电动机的电流为4A;电动机消耗的电功率和发热功率均为48W.
(2015秋•信阳月考)某一用直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量m=50kg,电源电压U=110V.不计各处的摩擦,当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=5A,由此可知电动机线圈的电阻R为多少Ω.(g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:根据能量转化和守恒定律得:
EI=mgv+I2R
得到:R=Ω
故选:B.
如图为直流电动机提升重物的装置,重物的重量M=100kg,电源电动势E=220V,不计电源内阻及各处摩擦,当电动机以ν=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=5.0A,求:
(1)电动机消耗的总功率?
(2)提升重物消耗的功率?
(3)电动机线圈的电阻?
正确答案
解析
解:(1)电路中的电流为5A.则电源的总功率为:
P总=EI=110×5W=550W;
因不计电源内阻,故电动机消耗的功率即为电源输出功率550W;
(2)重物被提升的功率为:P1=Fv=Gv=500×0.9W=450W
(3)线圈电阻消耗的功率为:Pr=P总-P1=550-450W=100W
由殴姆定律可得:r=
答:(1)电动机消耗的总功率为550W;
(2)提升重物消耗的功率为450W;
(3)电动机线圈的电阻为4Ω
一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻值相等,工作时通过他们的电流也相等,则在相同的时间内,关于它们的发热情况,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:用电器产生的热量要根据焦耳定律来计算,
由题可知,电阻相等,电流相等,时间相同,
所以根据Q=I2Rt可知,电炉产生的热量等于电动机产生的热量,所以A正确.
故选A.
在如图所示的电路中,A、B、C为三节干电池,实验中理想电压表和理想电流表的读数如下表所示.
(1)根据表中实验数据,计算出表中空格处小灯泡的电阻和功率(保留两位小数);
(2)如果干电池A和B具有相同的电动势和内阻,根据表中实验数据,可计算出干电池A的电动势为______V,内阻为______Ω;
(3)当电键K与“接线柱3”连接,串联电池组的总电动势增加,电流表的示数反而减小,究其原因可能是______.
正确答案
9.00
0.74
1.5
0.5
干电池C的电动势较小,内阻较大,功率损耗较大
解析
解:(1)S接2,此时电压2.7 V,电流0.3 A,故电阻为9Ω.
S接3,此时电压2.55 V,电流0.29 A,故功率为0.74 W.
(2)根据闭合电路欧姆定律得:U=E-Ir
所以有:1.40=E-0.2r
2.70=2E-0.3×2r
解得:E=1.5 V,r=0.5Ω.
(3)电流I=,当电键K与“接线柱3”连接,串联电池组的总电动势增加,电流表的示数反而减小,是因为干电池C的电动势较小,内阻较大,功率损耗较大.
故答案为:(1)9.00;0.74 (2)电动势为 1.5 V,内阻为 0.5Ω;(3)干电池C的电动势较小,内阻较大,功率损耗较大
(2015秋•广元校级期末)一辆电动观光车蓄电池的电动势为E,内阻不计,当空载的电动观光车以大小为v的速度匀速行驶时,流过电动机的电流为I,电动车的质量为m,电动车受到的阻力是车重的k倍,忽略电动观光车内部的摩擦,则( )
正确答案
解析
解:A、B、由功能关系EI=kmgv+I2r,电动机的内阻为r=,故A错误,B正确;
C、D、若电动机突然被卡住而停止转动,相当于纯电阻,则电源消耗的功率将变大,故CD错误;
故选:B
在如图所示的电路中,电源电压保持6V不变,电阻R1的阻值为20Ω.当S2断开,S1、S3闭合时,电流表的示数为0.45A.求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)当S1、S3断开、S2闭合时,电路消耗的总电功率是多少?
正确答案
解析
解:(1)S2断开,S1、S3闭合时的等效电路图如图甲所示,通过电阻R1的电流为:I1=
=
=0.3A,
通过电阻R2的电流为:I2=I-I1=0.45A-0.3A=0.15A,
由欧姆定律可知:I=,
可知电阻R2的阻值为:R2==
=40Ω;
(2)S1、S3断开、S2闭合时的等效电路图如图乙所示,电路消耗的总功率为:
P==
=0.6W;
答:(1)电阻R2的阻值是40Ω.
(2)电路消耗的总电功率是0.6W.
微波炉的工作应用了一种电磁波--微波.食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动,内能增加,温度升高.表是某微波炉的部分技术参数,根据表中的信息,可计算出该微波炉使用微波挡工作时的额定电流为( )
正确答案
解析
解:据表中的数据读出该微波炉的额定电压是 U=220V,额定功率是 P=1100W
由P=UI得:额定电流 I==
A=5A.
故选:D.
一台直流电动机额定电压为100V,正常工作时电流为20A,线圈内阻为0.5Ω,那么在1min内( )
正确答案
解析
解:A、电动机产生的热量 Q=I2Rt=202×0.5×60J=1.2×104J,故A错误.
B、电动机消耗的电能为W=UIt=100×20×60J=1.2×105J.故B错误.
C、根据能量守恒定律得:电动机对外做功W外=W-Q=1.08×105J.故C错误.
D、电源输入给电动机的功率是电功率,为P=UI=100×20W=2kW.故D正确.
故选:D
如图所示,为一环境温度监控电器,R1为灯泡,R2为半导体材料制成的热敏电阻(电阻随温度升高而变小),当环境温度降低时则有( )
正确答案
解析
解:热敏电阻的阻值随温度升高而变小,当环境温度降低时电阻变大.由欧姆定律可知,电源电压不变,电阻变大,电流变小.由P=I2R可知,灯泡电阻不变,电流小了,实际功率变小,则灯泡变暗.由P=可知,电源电压不变,总电阻变大,电路中消耗的总功率P变小.
故选:C.
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