Question

一辆电动自行车电动机的额定电压为48V，额定功率为240W，匀速行驶1km所用时间为2min、牵引力为24N，求：
（1）这个过程中，牵引力所作的有用功是多少焦耳？
（2）电动机正常工作时的电流是多少安培？
（3）这个过程中，电能转化为机械能的效率是多少？

Answer 1

解；（1）牵引力所作的有用功：W_有=Fs=24N×1000m=24000J，
（2）∵电动机正常工作，
∴U=48V，P=240W，
∵P=UI，
∴电动机正常工作时的电流：
I===5A；
（3）∵消耗的电能W_电=Pt=240W×2×60s=28800J，
∴η=×100%=×100%≈83.3%．
答：（1）这个过程中，牵引力所作的有用功是24000J；
（2）电动机正常工作时的电流是5A；
（3）这个过程中，电能转化为机械能的效率是83.3%．
分析：（1）直接牵引力所作的有用功利用W=Fs计算；
（2）因为电动机正常工作，则已知电压和功率，电流即可利用I=计算；
（3）牵引力所作的有用功与利用W=Pt求出的电能相比，即为电能转化为机械能的效率．
点评：此题主要考查电功、机械功和效率的计算问题，关键是搞清其中的基本公式并能将公式进行变形，知道电动机的效率是电动机转化成的机械能与所消耗电能之比．