Question

如图所示,一电动机额定电压是220V,电动机线圈电阻R=8Ω,接通电路的电动机正常转动

如图所示,一电动机额定电压是220V,电动机线圈电阻R=8Ω,接通电路的电动机正常转动，电流表读数I=1A，求:（1）画出电动机正常工作时的能量转换关系图，摩擦不计（2）电动机正常转动1min产生的机械能（3）电动机的效率是多少？（4）现在小芳想利用上述电动机及电阻为40Ω的发热丝制作一种便携式电吹风需要有冷风和热风两档位，请设计电路（发热丝用“~~~~~”表示）（5）电吹风分别在热风挡，冷风挡正常工作时，发热丝的电阻是40Ω，电吹风工作的功率分别是多少？

Answer 1

1. 【电能】→【内能】

                 →【机械能】

2. E电=UIt=220V×1A×60s=13200J

   内能 Q=I²Rt=(1A²)×8Ω×60s=480J

   机械能 E机=E电-Q=13200J-480J=12720J

3. η=E机/E电=12720J/13200J=96.36%

4. 

5. 开关只接1时，冷风，

     只有电动机工作，电动机的功率就是电吹风的功率

     P1=UI=220V×1A=220W

   开关接1、2时，热风，

   电阻丝的功率 P丝=U²/R丝=(220V)²/40Ω=1210W
   

   电吹风功率P2=P1+P丝=220W+1210W=1430W
   

   
   

Answer 2

（1）：正常工作时：电源提供功率：220V*1A=220W

                                  电动机线圈内阻消耗功率：1A*1A*8Ω=8W

                                  转换为机械能的部分：220W-8W=212W

(2):112W*1min=212W*60s=12720焦耳

（3）电机效率：212W/220W=96.4%

(4)

(5):热风工作的功率为电动机消耗的功率加上电热丝消耗的功率

    即；220v*1A+220V*220V/40Ω

         =220W+1210W=1430W

   冷风工作时只有电动机消耗功率即220V*1A=22OW