Question

3．一臺電風(fēng)扇，內(nèi)電阻是20Ω，接上220V的電壓后，消耗的功率是66W，求：
（1）電風(fēng)扇正常工作時通過風(fēng)扇電動機(jī)的電流大�。�
（2）電風(fēng)扇工作時，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能的功率以及電動機(jī)的效率；
（3）若接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，此時通過電動機(jī)的電流多大？電動機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率各是多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)功率P=UI可以求得電動機(jī)的電流的大�。�
（2）由P_熱=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_熱可以求得轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率，根據(jù)η=$\frac{P機(jī)}{P}$×100%求解機(jī)械的效率；
（3）扇葉被卡住，變?yōu)榧冸娮�，電功等于電熱�?/p>

解答 解：（1）正常工作時通過電動機(jī)的電流大�。篒=$\frac{P}{U}$=$\frac{66}{220}$ A=0.3 A．
（2）轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率：P_熱=I²r=0.3²×20 W=1.8 W．
轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率：P_機(jī)=P-P_熱=（66-1.8）W=64.2 W．
電動機(jī)的效率：η=$\frac{P機(jī)}{P}$×100%=$\frac{64.2}{66}$×100%≈97.3%．
（3）當(dāng)電風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動時，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電動機(jī)相當(dāng)于純電阻用電器，根據(jù)歐姆定律，有：I′=$\frac{U}{r}$=$\frac{220}{20}$ A=11 A，
電動機(jī)消耗的功率P′等于其發(fā)熱功率P_熱′，所以：P′=P_熱′=U²/r=（220²/20）W=2420W．
此時電動機(jī)可能會被燒毀；
答：（1）電風(fēng)扇正常工作時通過風(fēng)扇電動機(jī)的電流大小為0.3A；
（2）電風(fēng)扇工作時，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為64.2W，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率為1.8W，電動機(jī)的效率為97.3%；
（3）若接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，此時通過電動機(jī)的電流為11A，電動機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率均為2420W．

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