Question

19．一个电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率88W．
（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？
（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？
（3）如果接上电源后，电动机被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据功率P=UI可以求得电动机的电流的大小；
（2）根据P_Q=I²r可以求得转化为内能的功率的大小，再由P_机=P-P_Q可以求得转化为机械能的功率；
（3）当扇叶被卡住不能转动时，此时可以看做是纯电阻，总的功率即为发热的功率．

解答 解：（1）由P=UI可得电流为：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{88}{220}$=0.4A；
（2）线圈电阻发热功率：
P_Q=I²r=0.4²×20=3.2W；
机械功率：P_机=P-P_Q=88-3.2=84.8W；
电动机的效率：η=$\frac{84.8}{88}×$100%=96.4%
（3）当叶片不转动时，作纯电阻，根据欧姆定律，有：
I=$\frac{U}{r}$=$\frac{220}{20}$=11A；
P=UI=I²r=11²×20=2420W．
此时电动机的发热的功率等于电动机消耗的电功率，也是2420W．
答：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是0.4A；
（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是84.8W，转化为内能的功率是3.2W，电动机的效率是96.4%；
（3）如果接上电源后，电动机被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流是11A，电动机消耗的电功率和发热功率都是2420W．

点评 对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．