問題詳情:
甜甜要製作一個電動航模,需要電動機作爲動力源,她找來電吹風,研究了電吹風的工作原理。如圖*,電吹風工作時,可以分別吹出熱風和冷風,爲了防止溫度過高,用一個PTC電阻R0與電阻爲50Ω的電熱絲R串聯,R0的阻值隨溫度的變化如圖乙所示,請回答下列問題:
(1)PTC電阻是由 半導體 材料製成的;電動機的工作原理是 通電導體在磁場中受到力的作用 。
(2)電吹風吹熱風時,求電熱絲的最大發熱功率。
(3)電吹風吹冷風時,透過電動機的電流爲1A,工作20s,電動機的機械效率爲90%,求電動機線圈電阻。(不計機械摩擦損耗的能量)
【回答】
(1)半導體;通電導體在磁場中受到力的作用;
(2)電吹風吹熱風時,電熱絲的最大發熱功率爲672.2W;
(3)電動機線圈電阻爲22Ω。
【解析】(1)由圖乙可知,PTC電阻R0的阻值隨溫度的變化而變化,是由半導體材料製成的;
電動機的工作原理是:通電導體在磁場中受到力的作用;
(2)由圖乙可知,R0的最小阻值爲10Ω,此時電熱絲支路的總電阻最小,該支路中的電流最大,電熱絲的發熱功率最大,
因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和,
所以,電熱絲支路中的電流:
I大===A,
則電熱絲的最大發熱功率:
P熱=I大2R=(A)2×50Ω≈672.2W
(3)電吹風吹冷風時,透過電動機的電流爲1A,工作20s,消耗的電能:
W電=UIt=220V×1A×20s=4400J,
由η=×100%可得,輸出的機械能:
W機械=W電η=4400J×90%=3960J,
電動機線圈電阻產生的熱量:
Q=W電﹣W機械=4400J﹣3960J=440J,
由Q=I2Rt可得,電動機線圈的電阻:
R線圈===22Ω。
知識點:電功率單元測試
題型:計算題