Question

18．如圖所示利用小型直流發(fā)電機(jī)給電動(dòng)機(jī)供電，發(fā)電機(jī)的輸出功率為1000W，輸電電壓為250V，兩根輸電導(dǎo)線(xiàn)總電阻為7.5Ω，其它導(dǎo)線(xiàn)電阻忽略不計(jì)，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻4Ω．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓是220V；電動(dòng)機(jī)的輸出功率816W；電動(dòng)機(jī)的效率為92.7%．

Answer 1

分析 知道發(fā)電機(jī)的輸出功率和輸電電壓，根據(jù)P=UI求出輸出的電流，即為輸電導(dǎo)線(xiàn)的電流，根據(jù)歐姆定律求出輸電導(dǎo)線(xiàn)兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出輸電導(dǎo)線(xiàn)損失的電功率，發(fā)電機(jī)的輸出功率減去輸電導(dǎo)線(xiàn)損失的電功率即為電動(dòng)機(jī)獲得的電功率，根據(jù)P=UI求出通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流，根據(jù)P=I²R求出電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻的熱功率，電動(dòng)機(jī)獲得的電功率減去線(xiàn)圈的熱功率即為電動(dòng)機(jī)的輸出功率，電動(dòng)機(jī)輸出的功率與電動(dòng)機(jī)獲得的電功率即為電動(dòng)機(jī)的效率．

解答 解：由P=UI可得，發(fā)電機(jī)輸出的電流（即輸電導(dǎo)線(xiàn)上的電流）：
I_線(xiàn)=$\frac{{P}_{輸出}}{{U}_{輸出}}$=$\frac{1000W}{250V}$=4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，輸電導(dǎo)線(xiàn)兩端的電壓：
U_線(xiàn)=I_線(xiàn)R_線(xiàn)=4A×7.5Ω=30V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓：
U_M=U_輸出-U_線(xiàn)=250V-30V=220V，
輸電導(dǎo)線(xiàn)損失的電功率：
P_損=U_線(xiàn)I_線(xiàn)=30V×4A=120W，
電動(dòng)機(jī)獲得的電功率：
P_M=P_輸出-P_損=1000W-120W=880W，
通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流：
I_M=$\frac{{P}_{M}}{{U}_{M}}$=$\frac{880W}{220V}$=4A，
電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻的發(fā)熱功率：
P_熱=I_M²R_M=（4A）²×4Ω=64W，
電動(dòng)機(jī)的輸出功率：
P_輸出′=P_M-P_熱=880W-64W=816W，
電動(dòng)機(jī)的效率：
η=$\frac{{P}_{輸出}′}{{P}_{M}}$×100%=$\frac{816W}{880W}$×100%≈92.7%．
故答案為：220；816；92.7%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器，歐姆定律不適用．