质量约60kg的人骑着上海依莱达TDH20Z型电动车(主要技术参数和规格如表所示),在水平路面上以18km/h的速度匀速直线行驶时,受到的阻力是人和车总重的0.02倍,试估算:
(1)行驶10min,电机对电动车大约做多少功(g取10N/kg)?
(2)该车在行驶过程中,电机线圈中的电流大约是多少?
(3)若摩托车100km耗油2.5升,每升油6.38元,照明用电每度0.56元,试通过分析,说明使用电动车与摩托车哪种更经济.
整车质量 | 61kg | 额定转速 | 174r/min |
外形尺寸(mm) | 1650×360×970 | 额定电压 | 36V |
最高车速 | 20km/h | 电动机额定效率 | 75% |
一次充电续驶里程 | >40km | 100km耗电 | <1.2kW•h |
一次充电耗电量 | 0.6kW•h | 额定功率 | 250W |
(1)∵电动车在水平的路面上匀速行驶,
∴电动车受到的牵引力:
F=0.02G=0.02mg=0.02×(60kg+61kg)×10N/kg=24.2N
行驶距离:
s=vt=18km/h×
h=3km=3000m,10 60
电动机对自行车做的有用功:
W有=Fs=24.2N×3000m=7.26×104J;
(2)由主要参数表中知道,电动机的效率为75%,
∵η=
×100%,W有用 W总
∴W总=
=W有用 η
=9.68×104J,7.26×104J 75%
又∵W总=UIt,
∴通过电动机线圈的电流:
I=
=W总 Ut
≈4.5A;9.68×104J 36V×10×60s
(3)由主要参数表中知道,电动自行车100km耗电<1.2kWh,
假设电动自行车100km耗电=1.2kWh,则费用为:
0.56元/kW•h×1.2kW•h=0.672元,
摩托车百公里耗油的费用:
6.38元×2.5=15.95元
比较可知百公里行程,电动自行车比摩托车的费用低的多,所以使用电动自行车更经济.
答:(1)行驶10分钟,电动机对自行车做的功为7.26×104J;
(2)通过电动机线圈的电流约为4.5A;
(3)使用电动自行车更经济.