現在電動自行車、電動汽車逐漸普及,它們都採用電動機來獲得動力.某直流電動機的銘牌上標有“220V5.5kW”,...
問題詳情:
現在電動自行車、電動汽車逐漸普及,它們都採用電動機來獲得動力.某直流電動機的銘牌上標有“220V 5.5kW”,電動機線圈的電阻為0.4Ω.
(1)電動機的工作原理是什麼?
(2)該電動機正常工作1h,消耗多少電能?電動機線圈產生多少熱量?
(3)在工作過程中,電動機因故障卡住無法轉動,很快就聞到焦糊味道,請你從能量轉化角度解釋這個現象.
【回答】
(1)通電導體在磁場中受到力的作用;
(2)1.98×107J 9×105J;
(3)線圈卡住無法轉動,電能無法轉化為機械能.消耗的電能全部轉化為內能,因此產生大量的熱,使線圈的溫度迅速升高
【解析】
分析:(1)電動機的工作原理可由電與磁的知識得出;(2)消耗的電能可由公式W=Pt得出,因為電動機的額定功率可通過銘牌得出,時間是1小時;電動機線圈產生的熱量只能由焦耳定律求出,因為此時電流做的功並不都用來轉化為熱能,而將大部分的電能轉化為機械能,只有少部分轉化為熱能,但焦耳定律的公式中需要有電流,故再由額定電壓和額定功率計算出額定電流來,再通過焦耳定律求出線圈產生的熱量;(3)如果電動機被卡住而不能轉動,說明電能不再轉化為機械能,而全部轉化為熱能,電動機因為短時間內放出大量的熱而很快就聞到了焦糊的味道.
(1)通電導體在磁場中受到力的作用;
(2)電動機消耗的電能W=Pt=5.5kW×1h=5.5kWh=5.5×3.6×106J=1.98×107J.
由公式P=UI得,通過電動機的電流I==25A;
由焦耳定律可知Q=I2Rt=(25A)2×0.4Ω×3600s=9×105J;
(3)線圈卡住無法轉動,電能無法轉化為機械能.消耗的電能全部轉化為內能,因此產生大量的熱,使線圈的溫度迅速升高
考點:電動機的工作原理,焦耳定律.
知識點:電功率
題型:計算題
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