小科运用如图所示(电源、电动机M、电流表A、开关串联)的电路研究玩具赛车电动机的能量转换效率。设电池的电压恒定不变,他先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,此时电能全部转化为线圈的内能,闭合开关后渡出电流表的读数为2安;然后放手让电动机正常转动,又读出电流表的读数为0.6安,则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为
A.91% B.70% C.30% D.9%
答案是70%,求解释、
不是应该正常转动时是总功,转轴不动时是额外功么?
电动机的机械效率(不是功率)的计算问题
答案:4 悬赏:0 手机版
解决时间 2022-01-01 03:47
- 提问者网友:沦陷
- 2021-12-31 17:03
最佳答案
- 五星知识达人网友:渡鹤影
- 2021-12-31 17:48
这样也能作为计算的思路甚至方法还真第一次听说,我背啊!!!
玩具赛车的一般是直流恒磁有刷电机.在转子不能转动时通电,电源电压恒定不变的前提下其消耗的电能只由转子线圈的内阻决定,假如转子线圈是超导体内阻为零,则电流为无穷大!消耗的功率为无穷大!
通过以上假设,否定原题计算思路及方法!
要测量\计算电动机的能量转换效率在业余情况下并非一件容易的事.真想粗略计算一下直流恒磁有刷电机的能量转换效率,建议用以下简单方法:
假设电机基本参数如下:额定电压3V,额定电流1A.
找一个可调稳压电源,2个相同的电机,2个电压表,2个电流表2个1000U电容,一个1-10欧变阻器.
2个电机轴对轴软连接(作用是可带动转动,但又能轻微偏心).
装置连接:电源--A电流表--A电压表--A电容--A电机--B电机--B电容-B电压表--B电流表--变阻器.
实验调整:电源电压2.7V\3V\3.3V下各测量一次,每次测量时均调整变阻器使B电压*B电流为最大并记录.然后A\B组位置互换再测量,根据得到的全部数据计算平均输入功率和输出功率,
[P入-(P入-P出)/2]/P入=电能转换为机械能的效率.
玩具赛车的一般是直流恒磁有刷电机.在转子不能转动时通电,电源电压恒定不变的前提下其消耗的电能只由转子线圈的内阻决定,假如转子线圈是超导体内阻为零,则电流为无穷大!消耗的功率为无穷大!
通过以上假设,否定原题计算思路及方法!
要测量\计算电动机的能量转换效率在业余情况下并非一件容易的事.真想粗略计算一下直流恒磁有刷电机的能量转换效率,建议用以下简单方法:
假设电机基本参数如下:额定电压3V,额定电流1A.
找一个可调稳压电源,2个相同的电机,2个电压表,2个电流表2个1000U电容,一个1-10欧变阻器.
2个电机轴对轴软连接(作用是可带动转动,但又能轻微偏心).
装置连接:电源--A电流表--A电压表--A电容--A电机--B电机--B电容-B电压表--B电流表--变阻器.
实验调整:电源电压2.7V\3V\3.3V下各测量一次,每次测量时均调整变阻器使B电压*B电流为最大并记录.然后A\B组位置互换再测量,根据得到的全部数据计算平均输入功率和输出功率,
[P入-(P入-P出)/2]/P入=电能转换为机械能的效率.
全部回答
- 1楼网友:骨子里都是戏
- 2021-12-31 21:00
kingdom0812说的是正确的。
左安安2 “玩具赛车的一般是直流恒磁有刷电机.在转子不能转动时通电,电源电压恒定不变的前提下其消耗的电能只由转子线圈的内阻决定,假如转子线圈是超导体内阻为零,则电流为无穷大!消耗的功率为无穷大!”说法错误,消耗功率应为零,你要知道若是超导体,而电机又不转,那么电能可以转化成什么能?Q=I*I*R*T,I无穷大,而R=0,则Q也等于零,也就是说它不发热。若是你想用P=UI来算的话,这里面的U也等于零,就相当于你直接把电压表的正负极通过超导体线直接接在一起了!
- 2楼网友:孤独的牧羊人
- 2021-12-31 19:28
70%是对的。
设电源电压为U,则电机的电阻R=U/2
电机正常转动时,总功率P=0.6×U
电机内阻消耗的功率P'=0.6×0.6×R
效率η=(P-P')/P
算下吧,是70%,没错
电机不转时,就是纯电阻电路,这时候可以使用欧姆定律。
电机转动与不转动,电流不一样,内阻消耗电能是不一样的。
- 3楼网友:从此江山别
- 2021-12-31 18:09
这道题应是不可能的(数字错误)。请先看电流做功w,w=uit,假设做功时间为1秒,则电流在这1 秒内所的功为w=110*0.5*1=55焦(j),而提升重物所做的功为w=mgh,那在1秒内物体的重力势能增加为w=50*10*0.9=450焦(j)。故本题是错误的。如果把本题的电流改为5a还可以,此时电流做功为550焦(j),电动机提升重物的效率η=81.2% 。电机电阻消耗的功为w1=i2*r*t=550-450=100焦,所以电动机电阻应为4欧。即电动机的线圈电阻r=4ω 。
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