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(2012•佛山)图为一电动拉门的部分控制电路和工作原理示意图,A为电动机,c为电磁铁,D为衔铁,E为控制电路电源,F为弹簧,B为电子控制开关,G为电动机工作电路开关电动机工作电压

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(2012•佛山)图为一电动拉门的部分控制电路和工作原理示意图,A为电动机,c为电磁铁,D为衔铁,E为控制电路电源,F为弹簧,B为电子控制开关,G为电动机工作电路开关电动机工作电压为220V,工作电流为1A,电动机内阻为5Ω.当需要闭合拉门时,电动机匀速拉动细绳并通过滑轮组带动拉门运动,电动拉门经过2s完全闭合,所移动的距离为2m.(忽略滑轮组工作时的能量损失)
(1)若要自动拉门闭合,控制电路的开关B应当是闭合还是断开?
(2)电动机工作时的功率是多少?电动机发热的功率是多少?
(3)电动拉门完全闭合过程中,拉力对拉门需要做多少功?拉门所受的拉力多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)自动拉门闭合时需要电动机工作拉动滑轮,所以应闭合开关接通电路,让电磁铁通电产生磁性,吸引衔铁,使电动机电路处于工作状态;
(2)电动机工作时的功率P=UI=220V×1A=220W,
因为电动机的内阻会发热,根据焦耳定律Q=I2Rt,则发热功率P=
Q
t
=
I2Rt
t
=I2R,
∴电动机的内阻发热功率为P1=I2R=(1A)2×5Ω=5W;
(3)电动机工作时消耗的电能一部分因电动机的内阻发热而消耗,所以电动机对拉门做功的功率为:P2=P-P1=220W-5W=215W;
所以电动机对拉门做的功为:W2=P2t=215W×2s=430J;
则对拉门的拉力F=
W2
s
=
430J
2m
=215N.
答:(1)若要自动拉门闭合,控制电路的开关B应是闭合;
(2)电动机工作时的功率是220W;电动机发热的功率是5W;
(3)电动拉门完全闭合过程中,拉力对拉门需要做430J的功,拉门所受的拉力为215N.
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