Question

19．一個電風扇，內阻為20Ω，接上220V電壓后，消耗功率88W．
（1）電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少？
（2）電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少？轉化為內能的功率是多少？電動機的效率是多少？
（3）如果接上電源后，電動機被卡住，不能轉動，這時通過電動機的電流，以及電動機消耗的電功率和發熱功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據功率P=UI可以求得電動機的電流的大小；
（2）根據P_Q=I²r可以求得轉化為內能的功率的大小，再由P_機=P-P_Q可以求得轉化為機械能的功率；
（3）當扇葉被卡住不能轉動時，此時可以看做是純電阻，總的功率即為發熱的功率．

解答 解：（1）由P=UI可得電流為：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{88}{220}$=0.4A；
（2）線圈電阻發熱功率：
P_Q=I²r=0.4²×20=3.2W；
機械功率：P_機=P-P_Q=88-3.2=84.8W；
電動機的效率：η=$\frac{84.8}{88}×$100%=96.4%
（3）當葉片不轉動時，作純電阻，根據歐姆定律，有：
I=$\frac{U}{r}$=$\frac{220}{20}$=11A；
P=UI=I²r=11²×20=2420W．
此時電動機的發熱的功率等于電動機消耗的電功率，也是2420W．
答：（1）電風扇正常工作時通過電動機的電流是0.4A；
（2）電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是84.8W，轉化為內能的功率是3.2W，電動機的效率是96.4%；
（3）如果接上電源后，電動機被卡住，不能轉動，這時通過電動機的電流是11A，電動機消耗的電功率和發熱功率都是2420W．

點評 對于電功率的計算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對于非純電阻電路，總功率和發熱功率的計算公式是不一樣的．