Question

如图 所示是某太阳能电动汽车的电路简化图，由太阳能电池给电动机提供动力，通过一个调速电阻改变电动机转速。已知：太阳能电池电压 600V 保持不变，调速电阻的最大阻值 10Ω，闭合开关，求：

（1）当滑片 P在最左端时，电动机的功率是 18kW，此时电流表的示数为多大？（3分）

（2）当滑片 P在最右端时，电压表示数为 500V，通过调速电阻的电流为多大？（3分）

（3）当滑片 P在最右端时，电动机的能量利用效率是多少？

［提示：不考虑电动机的内部电阻，电动机的能量利用效率等于电动机消耗的电能（或功率）占整个电路消耗的电能（或功率）的百分比。］（3 分）

Answer 1

⑴30A； ⑵10A ； ⑶83.33%

【解析】

试题分析：⑴ 因为 P=18kW=1.8×104W，当滑片 P在最左端时，调速电阻没有连入电路，电路中只有电动机M，所以，UM=U=600V，此时电流表的示数为I===30A

⑵当滑片 P在最右端时，电动机M与调速电阻串联，且电压表测M的电压，由串联分压可知，

调速电阻两端的电压为U调=U- UM=600V-500V=100V

通过调速电阻的电流为I调===10A

⑶当滑片 P在最右端时，电动机M与调速电阻串联.

所以，通过电动机的电流为I=IM=I调=10A

此时电路消耗的总功率P总=UI=UI调=600V×10A=6000W

而电动机M消耗的功率PM=UMIM=UMI调=500V×10A=5000W

电动机能量的利用率为：η=×100%≈83.33%.

考点：电功率的有关计算