问题 问答题

如图所示是某太阳能电动汽车的电路简化图,由太阳能电池给电动机提供动力,通过一个调速电阻改变电动机转速.已知太阳能电池电压600V保持不变,调速电阻的最大阻值10Ω,闭合开关,求:

(1)当滑片P在最左端时,电动机的功率是18kW,此时电流表的示数为多大?

(2)当滑片P在最右端时,电压表示数为500V,通过调速电阻的电流为多大?

(3)当滑片P在最右端时,电动机的能量利用率是多少?(电动机能量利用率:电动机消耗的功率与电源输出总功率的百分比,公式:η=

PM
P

(4)若电动汽车以最大和最小速度匀速行驶所受的阻力相同,求两次速度之比为多大?(电动机内阻不计)

答案

(1)如图所示,当滑片在最左端时,只有电动机接入电路,

根据P=UI变形得:I=

P
U
=
18000W
600V
=30A.

(2)当滑片在最右端时,调速电阻全部接入电路,与电动机串联,电动机两端电压UM=500V,

所以,调速电阻两端电压:UR=U-UM=600V-500V=100V,

电路中的电流:I=IM=IR=

UR
R
=
100V
10Ω
=10A.

(3)当滑片在最右端时,电源输出功率为:P=UI=600V×10A=6000W;

电动机消耗的功率为:PM=UMIM=500V×10A=5000W;

电动机能量利用率:η=

PM
P
=
5000W
6000W
≈83.3%.

(4)当电动汽车匀速行驶时,受到的阻力和动力相等,根据P=Fv可得:

vmax:vmin=Pmax:Pmin=18000W:5000W=18:5.

答:(1)电流表的示数为30A;

(2)通过调速电阻的电流为10A;

(3)电动机的能量利用率约为83.3%;

(4)两次速度之比为18:5.

单项选择题
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