甜甜要制作一个电动航模,需要电动机作为动力源,她找来电吹风,研究了电吹风的工作原理。如图*,电吹风工作时,可以...
问题详情:
甜甜要制作一个电动航模,需要电动机作为动力源,她找来电吹风,研究了电吹风的工作原理。如图*,电吹风工作时,可以分别吹出热风和冷风,为了防止温度过高,用一个PTC电阻R0与电阻为50Ω的电热丝R串联,R0的阻值随温度的变化如图乙所示,请回答下列问题:
(1)PTC电阻是由 半导体 材料制成的;电动机的工作原理是 通电导体在磁场中受到力的作用 。
(2)电吹风吹热风时,求电热丝的最大发热功率。
(3)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流为1A,工作20s,电动机的机械效率为90%,求电动机线圈电阻。(不计机械摩擦损耗的能量)
【回答】
(1)半导体;通电导体在磁场中受到力的作用;
(2)电吹风吹热风时,电热丝的最大发热功率为672.2W;
(3)电动机线圈电阻为22Ω。
【解析】(1)由图乙可知,PTC电阻R0的阻值随温度的变化而变化,是由半导体材料制成的;
电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用;
(2)由图乙可知,R0的最小阻值为10Ω,此时电热丝支路的总电阻最小,该支路中的电流最大,电热丝的发热功率最大,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电热丝支路中的电流:
I大===A,
则电热丝的最大发热功率:
P热=I大2R=(A)2×50Ω≈672.2W
(3)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流为1A,工作20s,消耗的电能:
W电=UIt=220V×1A×20s=4400J,
由η=×100%可得,输出的机械能:
W机械=W电η=4400J×90%=3960J,
电动机线圈电阻产生的热量:
Q=W电﹣W机械=4400J﹣3960J=440J,
由Q=I2Rt可得,电动机线圈的电阻:
R线圈===22Ω。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题