Question

一輛電動(dòng)自行車(chē)的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表

規(guī)   格			后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)
車(chē)型	26″ 電動(dòng)自行車(chē)		額定輸出功率	120W
整車(chē)質(zhì)量	30kg		額定電壓	40V
最大載重	120kg		額定電流	3.5A

質(zhì)量為M = 70kg的人騎此電動(dòng)自行車(chē)沿平直公路行駛，所受阻力F_f恒為車(chē)和人總重的k = 0. 02倍．取g =10m/s²，求：

（1）此車(chē)永磁鐵電機(jī)在額定電壓下正常工作時(shí)的輸入功率和效率．

（2）僅在永磁鐵電機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，人騎車(chē)行駛的最大速度．

（3）僅在永磁鐵電機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，當(dāng)車(chē)速為υ₁ = 1.0m/s時(shí)，人騎車(chē)的加速度．

Answer 1

（1）120W   （2）6.0m/s （3）a =1.0m/s²

解析:

（1）由表可知，電機(jī)的額定電壓為U = 40V、額定電流為I = 3.5A，所以電機(jī)正常工作時(shí)輸入功率為P_入= U I = 140W       ---------2分

又因電機(jī)的輸出功率為P_出 = 120W，所以電機(jī)的效率為 --2分   

（2）行駛時(shí)所受阻力為F_f = k ( M + m ) g式中m為車(chē)的質(zhì)量 

 當(dāng)達(dá)到最大速度υ_max時(shí)，應(yīng)有P_出 = F_f υ_max        ----------2分        

 所以最大速度               ----------2分        

（3）當(dāng)車(chē)速為υ₁ = 1.0m/s時(shí)，牽引力  ----------2分

 設(shè)此時(shí)車(chē)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律F – F_f =（M+m）a，

 解得a =1.0m/s²