现在电动自行车、电动汽车逐渐普及,它们都采用电动机来获得动力.某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”,...
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现在电动自行车、电动汽车逐渐普及,它们都采用电动机来获得动力.某直流电动机的铭牌上标有“220V 5.5kW”,电动机线圈的电阻为0.4Ω.
(1)电动机的工作原理是什么?
(2)该电动机正常工作1h,消耗多少电能?电动机线圈产生多少热量?
(3)在工作过程中,电动机因故障卡住无法转动,很快就闻到焦糊味道,请你从能量转化角度解释这个现象.
【回答】
(1)通电导体在磁场中受到力的作用;
(2)1.98×107J 9×105J;
(3)线圈卡住无法转动,电能无法转化为机械能.消耗的电能全部转化为内能,因此产生大量的热,使线圈的温度迅速升高
【解析】
分析:(1)电动机的工作原理可由电与磁的知识得出;(2)消耗的电能可由公式W=Pt得出,因为电动机的额定功率可通过铭牌得出,时间是1小时;电动机线圈产生的热量只能由焦耳定律求出,因为此时电流做的功并不都用来转化为热能,而将大部分的电能转化为机械能,只有少部分转化为热能,但焦耳定律的公式中需要有电流,故再由额定电压和额定功率计算出额定电流来,再通过焦耳定律求出线圈产生的热量;(3)如果电动机被卡住而不能转动,说明电能不再转化为机械能,而全部转化为热能,电动机因为短时间内放出大量的热而很快就闻到了焦糊的味道.
(1)通电导体在磁场中受到力的作用;
(2)电动机消耗的电能W=Pt=5.5kW×1h=5.5kWh=5.5×3.6×106J=1.98×107J.
由公式P=UI得,通过电动机的电流I==25A;
由焦耳定律可知Q=I2Rt=(25A)2×0.4Ω×3600s=9×105J;
(3)线圈卡住无法转动,电能无法转化为机械能.消耗的电能全部转化为内能,因此产生大量的热,使线圈的温度迅速升高
考点:电动机的工作原理,焦耳定律.
知识点:电功率
题型:计算题
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