问题标题:
如图是某型号电动轮椅工作原理示意图.开关S1和S2由绝缘操纵杆控制,能同时接“1”或接“2”,向前推操纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退.已知蓄电池的电
问题描述:
如图是某型号电动轮椅工作原理示意图.开关S1和S2由绝缘操纵杆控制,能同时接“1”或接“2”,向前推操纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退.已知蓄电池的电压为24V保持不变,R2的阻值为10Ω,电动机的额定功率为100W,额定电压为24V.请解答下列问题:
(1)当开关S1和S2同时接“1”或接“2”时,电动轮椅既能前进又能后退为什么?
(2)当电动轮椅后退时,电流表示数为1A,此时电动机的实际功率;
(3)当电动机以额定功率工作时,电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s,若此时电动机消耗的电能有75%转化为电动轮椅前进的机械能,此时电动轮椅受到的阻力.
罗文劼回答:
(1)由题可知,轮椅前进且能调速,所以前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置,即有滑动变阻器且与电动机串联在电路中;由电路图可知,此时开关S1和S2都接1;
轮椅后退时,轮椅以恒定速度后退,即电动机应与R2串联,此时电流方向与前进时相反,由电路图可知,此时开关S1和S2都接2,则电动轮椅能后退.
(2)当电动轮椅后退时,开关S1、S2同时接2时,R2与电动机串联,
由欧姆定律可得,电阻R2两端的电压为:U2=IR2=1A×10Ω=10V,
由串联电路的电压规律可知,电动机两端的电压为:UM=U-U2=24V-10V=14V,
则电动机的实际功率为:P实=UMI=14V×1A=14W;
(3)由题意可知,电动机的机械功率:
P机=P额η=100W×75%=75W,
由P=Wt
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