Question

一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20 Ω，接上220 V電壓后，消耗功率66 W.

(1)電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多少？

(2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動(dòng)機(jī)的效率是多少？

(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(guò)電動(dòng)機(jī)的電流，以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？

Answer 1

解析：(1)用電器的總功率P=IU，是輸入電壓和電流的乘積.

    因?yàn)镻_入=IU，

    所以I==0.3 A.

(2)從電源輸入電動(dòng)機(jī)的總功率一部分在電阻上轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能；轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的部分P=I²R，所以機(jī)械功率P_機(jī)=P_總-I²R

    電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率

    P_內(nèi)=I²R=0.3²×20 W=1.8 W.

    電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率

    P_機(jī)=P_入-P_內(nèi)=66 W-1.8 W=64.2 W.

    電風(fēng)扇正常工作時(shí)的效率

    η=×100%=97.3%.

(3)電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住，電源輸入的能量就全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮枭系膬?nèi)能，由于電動(dòng)機(jī)的電阻就是銅導(dǎo)線繞制的線圈的電阻，電阻很小，電流就很大，其功率遠(yuǎn)比正常工作時(shí)大得多，因而電動(dòng)機(jī)很容易因發(fā)熱而燒毀，當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)要迅速切斷電源.

電風(fēng)扇風(fēng)葉被卡住后通過(guò)電風(fēng)扇的電流

    I== A=11 A.

    電動(dòng)機(jī)消耗的電功率

    P=IU=11×220 W=2 420 W.

    電動(dòng)機(jī)消耗的功率全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故發(fā)熱功率為2 420 W.

答案：(1)0.3 A  (2)64.2 W     1.8 W     97.3%  (3)11 A     2 420 W     2 420 W