Question

9．一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20Ω，接上22O伏的電壓后，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)它消耗的電功率是66W，求
（1）通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？
（2）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能的功率各是多少？電機(jī)的效率多大？
（3）如接上電源后，扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流為多大？電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率又各是多少？這時(shí)可能造成什么后果？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)功率P=UI可以求得電動(dòng)機(jī)的電流的大小；
（2）由P_Q=I²r可以求得轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率的大小，再由P_機(jī)=P-P_Q可以求得轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率；
（3）當(dāng)扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)可以看做是純電阻，總的功率即為發(fā)熱的功率．

解答 解：（1）由P=UI可得電流為：I=$\frac{P}{U}=\frac{66}{220}$=0.3A；
（2）線圈電阻發(fā)熱功率為：P_Q=I²r=1.8w；
機(jī)械功率為：P_機(jī)=P-P_Q=64.2W；
效率為機(jī)械功率與總功率之比為：η=$\frac{{P}_{機(jī)}}{P}=\frac{64.2}{66}$=97.3%．
（3）當(dāng)葉片不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作純電阻，有：I=$\frac{U}{r}=\frac{220}{20}$=11A；
P=UI=I²r=11²×20=2420w．此時(shí)電風(fēng)扇會(huì)被燒壞；
答：（1）電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流是0.3A；
（2）電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是64.2W，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是1.8W，電動(dòng)機(jī)的效率為97.3%；
（3）如果接上電源后，電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流為11A，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率都是2420W．會(huì)被燒壞．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的．