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年级 科目 问题描述 提问时间
高二 物理 物理 2014-10-12 13:03:18
一台电风扇,内阻为20 Ω,接上220 V电压后,消耗功率66 W.

(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?

(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?

(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少?

王老师 2014-10-12 15:12:16

(1)由P=UI可得
电流I=P/U=66W/220V=0.3A

(2)线圈电阻发热功率PQ=I2r=1.8w;
机械功率P=P-PQ=64.2W;
效率为机械功率与总功率之比为η=P机/P=97.3%

(3)当叶片不转动时,作纯电阻,I=U/R=11A

P=UI=I2r=2420w.
学点点顾老师 2014-10-12 21:40:16

解析:(1)用电器的总功率P=IU,是输入电压和电流的乘积.

    因为P=IU,

    所以I==0.3 A.

(2)从电源输入电动机的总功率一部分在电阻上转变为内能,另一部分转变为机械能;转变为内能的部分P=I2R,所以机械功率P=P-I2R

    电风扇正常工作时转化为内能的功率

    P=I2R=0.32×20 W=1.8 W.

    电风扇正常工作时转化为机械能的功率

    P=P-P=66 W-1.8 W=64.2 W.

    电风扇正常工作时的效率

    η=×100%=97.3%.

(3)电风扇的风叶被卡住,电源输入的能量就全部转变为电阻上的内能,由于电动机的电阻就是铜导线绕制的线圈的电阻,电阻很小,电流就很大,其功率远比正常工作时大得多,因而电动机很容易因发热而烧毁,当电动机被卡住时要迅速切断电源.

电风扇风叶被卡住后通过电风扇的电流

    I== A=11 A.

    电动机消耗的电功率

    P=IU=11×220 W=2 420 W.

    电动机消耗的功率全部转化为内能,故发热功率为2 420 W.

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