Question

一輛電動自行車電動機的額定電壓為48V，額定功率為240W，勻速行駛1km所用時間為2min、牽引力為24N，求：
（1）這個過程中，牽引力所作的有用功是多少焦耳？
（2）電動機正常工作時的電流是多少安培？
（3）這個過程中，電能轉化為機械能的效率是多少？

Answer 1

解；（1）牽引力所作的有用功：W_有=Fs=24N×1000m=24000J，
（2）∵電動機正常工作，
∴U=48V，P=240W，
∵P=UI，
∴電動機正常工作時的電流：
I===5A；
（3）∵消耗的電能W_電=Pt=240W×2×60s=28800J，
∴η=×100%=×100%≈83.3%．
答：（1）這個過程中，牽引力所作的有用功是24000J；
（2）電動機正常工作時的電流是5A；
（3）這個過程中，電能轉化為機械能的效率是83.3%．
分析：（1）直接牽引力所作的有用功利用W=Fs計算；
（2）因為電動機正常工作，則已知電壓和功率，電流即可利用I=計算；
（3）牽引力所作的有用功與利用W=Pt求出的電能相比，即為電能轉化為機械能的效率．
點評：此題主要考查電功、機械功和效率的計算問題，關鍵是搞清其中的基本公式并能將公式進行變形，知道電動機的效率是電動機轉化成的機械能與所消耗電能之比．