Question

8．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是2Ω，接在220V的電源上，電動(dòng)機(jī)消耗的功率是4.4KW．
（1）求電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電流．
（2）電動(dòng)機(jī)通電10h．消耗多少千瓦時(shí)的電能？
（3）求電動(dòng)機(jī)線圈10h所產(chǎn)生的熱量．
（4）如不計(jì)其他能量損失，該電動(dòng)機(jī)的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=UI求出電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電流；
（2）根據(jù)W=Pt求出消耗的電能；
（3）根據(jù)Q=I²Rt求出線圈上產(chǎn)生的熱量；
（4）消耗的電能與產(chǎn)生的熱量的之差為得到的機(jī)械能，機(jī)械能與消耗的電能的比值為電動(dòng)機(jī)的效率．

解答 解：（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P=4.4kW=4400W；
由P=UI可得電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{4400W}{220V}$=20A；
（2）消耗的電能：
W=Pt=4.4kW×10h=44kW•h=1.584×10⁸J；
（3）電動(dòng)機(jī)線圈上10h所產(chǎn)生的熱量為：
Q=I²Rt=（20A）²×2Ω×10×3600s=2.88×10⁷J；
（4）10h所得到的機(jī)械能為：
E_機(jī)械=W-Q=1.584×10⁸J-2.88×10⁷J=1.296×10⁸J；
電動(dòng)機(jī)的效率為：
η=$\frac{{E}_{機(jī)械}}{W}$×100%=$\frac{1.296×1{0}^{8}J}{1.584×1{0}^{8}J}$×100%≈81.8%．
答：（1）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電流為20A．
（2）電動(dòng)機(jī)通電10h消耗44kW•h的電能．
（3）電動(dòng)機(jī)線圈10h所產(chǎn)生的熱量為2.88×10⁷J．
（4）如不計(jì)其他能量損失，該電動(dòng)機(jī)的效率是81.8%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功公式和焦耳定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道電動(dòng)機(jī)消耗的電能減去線圈產(chǎn)生的熱量即為電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能．