Question

5．微型吸塵器的直流電動機內阻一定，當加上0.3V的電壓時，通過的電流為0.3A，此時電動機不轉．當加在電動機兩端的電壓為2.0V時，電流為0.8A，這時電動機正常工作，則吸塵器的效率為（　�。�

• A． 20%
• B． 40%
• C． 60%
• D． 80%

Answer 1

分析 電動機不轉時是純電阻電路，由歐姆定律求出電動機的電阻；由P=I²R求出電動機正常工作時電動機線圈消耗的熱功率；電動機的輸入功率與熱功率之差是電動機的輸出功率；根據(jù)公式η=$\frac{{P}_{出}}{P}×100%$求解吸塵器電動機的效率．

解答 解：電動機不轉動時，其消耗的電功全部轉化為內能，故可視為純電阻電路，由歐姆定律得電動機線圈內阻：
r=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{0.3}{0.3}$Ω=1Ω；故A錯誤；
電動機轉動時，熱功率：P_熱=I²r=0.8²×1W=0.64W；
其輸入的電功率為：P=I₁U₁=0.8×2 W=1.6 W
消耗的電能轉化為內能和機械能，故電動機的機械功率：P_出=P_入-I²r=1.6 W-0.8²×1 W=0.96 W
吸塵器電動機的效率：η=$\frac{{P}_{出}}{P}×100%$=$\frac{0.96W}{1.6W}×100%=60%$，
故選：C．

點評 知道電動機不轉時是純電阻電路，由歐姆定律求出電動機電阻是本題的難點；知道電動機的輸入功率與熱功率之差是電動機的輸出功率是正確解題的關鍵．