电机拖动教学课件
电机及拖动基础教学课件
摘要：本章介绍了三相异步电动机的机械特性的三个表达式。固有机械特性和人为机械特性，阐述了三相异步电动机的起动、调速和制动的各种方法、特点和应用。
5.3.1能耗制动
&5.23&& &&&& &&&&&&&5.24 &&
& &&&&&&&&&&&&&&&&&(5.26)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&(5.27)
5.265.275.25
&&&&&&(5.28)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(5.29)
&5.25& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
2K 1K 2K 3K
5.27&& &&&&&&&& 5.28&&
―重物倒过来拉着电动机反转。如图5.29（a）所示电动机定子电源断开时（既1K断开2K闭和）。工作运行于
点，即转数
，处于停车状态。电动机按提升方向接通电源（既1K闭和，并在转子回路串入电阻
，即2K断开）。由于起动转矩
,电机被重物拖着反转，电机运行点由
点，电磁转矩
,电动机处于稳定的反接制动运行状态，且电机以
的转速重物匀速下放。
a&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
5.3.3 回馈制动
前面所述5.2823
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&
2.&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
第5章& &三相异步电动机的运行与拖动
摘要：本章介绍了三相异步电动机的机械特性的三个表达式。固有机械特性和人为机械特性，阐述了三相异步电动机的起动、调速和制动的各种方法、特点和应用。
&&&&&&&&&&&&&&&&
(a) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&& 5.33&&&
1）绕线式异步电动机转子回路串电阻调速方法简单，调速设备简单，易于实现;
5231&&&&&&
(a)&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
5.35& &0.5mm
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&(5.30)
& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(5.31)
&&&&&&&&&(5.32)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&(b)
&&&&&&&&&&&&&&&&(c)
5.41所示），和交交变频器串级调速系统（如图5.42所示）。
图5.41 交直交变频器串级调速系统
图5.42 交交变频器串级调速系统3
现以交直交变频器串级调速系统为例，介绍其运行原理。绕线式异步电动机的转子电压
经整流器整流成直流电压
，经滤波电抗器
滤波加到有源逆变器上。逆变器将直流逆变电压
逆变成交流电压经逆变变压器送入到点网上，且逆变出的电压和频率与电网上的一致，而直流逆变电压
通过整流器串入绕线式异步电机地转子回路，起到了转子回路串入外加电压
的作用。其极性相对转子每相电流
为反相，且起到吸收转差功率
的作用，新吸收的功率通过逆变器变成交流电能能反馈到电网上。改变逆变器的逆变角
，则可改变
的大小，即改变了转子回路外加电压
的大小，从而实现了异步电动机的串级调速。
1.变级原理
5.43 (b) 5.43 (c)
变极调速中，当定子绕组的接线方式改变的同时，还需要改变定子绕组的相序；即倒换定子电流的相序，以保证变极调速前后电动机的转向不变，即要求磁通旋转方向不变。
2.两种典型的变极调速方法及其机械特性
改变定子绕组接线方式使半相绕组反向，从而实现变极的具体方法很多。这里只定性分析ㄚ-ㄚㄚ及△-ㄚㄚ两种典型方法。
对于ㄚ-ㄚㄚ接法或△-ㄚㄚ接法、ㄚ接法或△接法，每相中的两个半相绕组正向串联，极对数为
，同步转速为
，接线图如图5.44（a）、(b)所示；当定子绕组以ㄚ接法变成ㄚㄚ接法或从△接法变成ㄚㄚ接法时，每相中的两个半相绕组反向并联，极对数为
，同步转速为
，接线图如图5.44(c)所示。
Y接法&&&&&&&& （b）△接法&&&&&&&&&&&&&
&(c) YY接法
图5.44 异步电动机Y-YY△-YY接线图
无论是ㄚ接法还是△接法，定性分析中可以近似假定每半相绕组的参数都相等，分别为
每相绕组参数为半相参数的两倍（串联），即为
；ㄚㄚ接法时，每相绕组的参数为半相绕组参数的0.5（并联），即为
根据上述的分析结果，定性画出ㄚ-ㄚㄚ变极调速时异步电动机机械特性如图5-45（a）所示。可见，若拖动很转矩负载
运行时，从ㄚ向ㄚㄚ变极调速，转速
几乎增加了一倍。
同理可定性画出△-ㄚㄚ接法变极调速时的机械特性，如图5.45(b)所示。
&&&&& （a）ㄚ-ㄚㄚ接法&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(b) △-ㄚㄚ接法
图5.45变极调速机械特性
变极调速的特点和性能
其特点和性能为：
（1）变极调速设备简单，体积小，重量轻，运行可靠，操作方便；
（3）变极调速方法为有级调速，且调速的级数不多，一般最多为四级。普遍应用于各种机床、起重机和输送机等设备上；
（4）变极调速的平滑性较差。为了改进调速的平滑性，可采用变极调速与降压调速相结合的方法。从而扩大了调速范围，又减小了低速损耗。
5.4.6 变频调速
1. 变频调速原理及其机械特性
改变异步电动机定子绕组供电电源的频率
，可以改变同步转速
，从而改变转速。如果频率
连续可调，则可平滑的调节转速，此为变频调速原理。
三相异步电动机运行时，忽略定子阻抗压降时，定子每相电压为
上式对s求导，即
&&&&&&&&&& b基频以上调速（
（2）基频以上变频调速
在基频以上变频调速时，也按比例身高电源电压时不允许的，只能保持电压为
不变，频率
=常数,升高频率时，电动机的电磁转矩为
摘要：本章介绍了三相异步电动机的机械特性的三个表达式。固有机械特性和人为机械特性，阐述了三相异步电动机的起动、调速和制动的各种方法、特点和应用。
1. 异步电动机的机械特性
（1）物理表达式
（2）参数表达式
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（3）实用表达式&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
异步电动机在额定负载范围内（
）运行时，实用表达式可以得到简化的线性表达式（近似公式）为
2. 异步电动机的固有机械特性和人为机械特性：
（1）固有机械特性
三相异步电动机的定子加额定频率的额定电压下，定子绕组按规定的接线方式联结，定子及转子回路不外接任何电器元件的条件下的机械特性称为固有机机械特性。此特性上有四个重要特殊点：
1）理想空载点，其特点是：
2）额定工作点，其特点是：
&&&&&&&&&&&&&
3工作点，其特点是：
。且起动转矩为&
&&&&&&&&&&&&&&
4工作点，其特点是：
。且最大转矩为
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（2）人为机械特性：
1）降低定子回路端的人为机械特性；
2）定子回路串接三相对称电抗或电阻时的人为机械特性；
3）转子回路串接三相对称电阻时的人为机械特性；
4）改变定子电源频率的人为机械特性（变频原理）
3.三相异步电动机的起动
（1）直接起动：只有在电网或供电变压器容量允许的前提下才能采用。一般用于容量小于
的鼠笼式异步电动机的直接起动。
（2）鼠笼式异步电动机的降压起动：如定子回路串接电抗或电阻，ㄚ－Δ，自耦变压器，延边三角形等。
（3）绕线式异步电动机的起动：如转子回路串接电阻或频敏变阻器。
4. 三相异步电动机的制动
（1）能耗制动：其特点是在定子两相绕组上加上直流电压或电流，产生制动转矩，使电机停车，机械特性由第一象限转为第二象限。
（2）反接制动：分为定子两相反接的反接制动和倒拉反接制动两种。其特点是
反向，若是定子电流反接制动（产生反抗性转矩），则
同向，机械特性由第一象限转为第二象限，使电机迅速停车（当
＝0时要及时拉开电源，否则反转）；若是倒拉反接制动（产生反抗性转矩），则
仍反向，机械特性由第一象限转为第四象限，电机反转使重物匀速下降。
（3）回馈制动：其特点是
均为负值，机械特性曲线是第一象限中电动机状态下的机械特性在第二象限的延伸。
5.三相异步电动机的各种运行状态。
（1）电动状态：其特点为
方向相同，
为拖动性转矩；
3）机械特性及其稳定特性在第一、三象限；
4）电机向电网吸收电能，并转变为机械能，从电机轴上输出。
（2）制动状态：其特点为
方向相反，
为制动性转矩；
2）机械特性及其稳定特性在第二、四象限；
3）电机从轴上吸收电能，并转变为电能，但能量关系还随制动状态不同而异。
6．三相异步电动机的调速。
（1）改变转差率
调速：常用的方案有
1）改变定子电压调速；
2）转子回路串电阻调速；
3）电磁转差离合器调速；
4）串级调速。
这些调速方法除串级调速外，设备简单，起动性能好，随着转差率的增加，机械性能变软，功率被消耗在转子回路或电磁转差离合器的电枢上，效率降低。为了提高机械性能的硬度，扩大调速范围，必须采用转速负反馈闭环调速系统。
（2）变极调速：
1）ㄚ－ㄚㄚ接法：属恒转矩调速；
2）△－ㄚㄚ接法：属恒功率调速。
（3）变频调速：
变频调速也是一种改变同步转速的调速方法。它分两种情况：在基频以下变频调速时，应使电压
按比例地配合调度，即
＝常数，其目的是保持磁通
不变，属恒转矩调速：在基频以上变频调速时，应保持电压
不变，这时频率升高，则磁通
弱磁，属恒功率调速。
变频调速能对异步电动机转速进行宽范围的连续调节，该方法控制功率小，调节方便，易于实现闭环控制，它是目前广泛采用的一种调速方式。
　　　　　　　　　　　
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　　　　　　　　　　　　　　长安大学信息工程学院求这4道初中物理电学计算题的解.顺便再来20道有题有过程的.急.谢.（不难）
求这4道初中物理电学计算题的解.顺便再来20道有题有过程的.急.谢.（不难）
1.有一个电能表标有3000r/kw.h，有一个用电器在10min内使转盘转了20圈，求该用电器消耗的电能及功率。 2.“Pz220-25”的灯泡，接在220伏电路中，通过灯泡电流有多大？这时灯泡电阻有多大？若将该灯泡接在210伏的电路中，实际发出功率是多大？ 3.电阻R1的阻值为10欧，当电阻R1和R2以某种方法连接在电源两端时，R1两端的电压为9伏，当两电阻以另一种方法连接后接在同一电源两端时，R1两端的电压为3伏，求R2的阻值 4.已知电源电压为10V，若电路中灯泡和滑动变阻器串联，而滑动变阻器两端的电压为4V，通过它的电流为2A，求灯泡的电阻。 谢谢了.还20道.发邮箱最好.
用，要比原来亮一些，这是因为灯丝的 [ ] A．电阻变小 B．电阻增大 C．电阻率减小 D．电阻率增大 2．两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为 [ ] A． B. C. D. 3．将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P。若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。则它的功率为 [ ] A. 4P B．0．25P C．16p D．0．125P 4．一根电阻丝在通过2C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 [ ] A．U＝4V B．U=8V C．E＝16J D．E=32J 5．两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是 [ ] A．额定电压高的灯泡较亮 B．额定功率大的灯泡较亮 C．接在电压高的电路两端的那盏灯较亮 D．在电路中实际功率大的灯较亮 6．图1中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a，b之间的电阻是R，在a，b之间加上电压U，测得流过这电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是： [ ] A． B. C．UI D．I2R+UI 7．图2中M，N接稳压电源，a，b间断开时，Uab=120V，a，b间接入“220V，100w”的灯泡时，Uab=110V．则此时电源输入M、N的电功率为 [ ] A．25W B．27．27W C．102．27W D．2．27W 8．关于公式：①P=UI ②P=I2R ③，下列正确的是[ ] A．公式①适用于任何电路的电功率 B．公式②适用于任何电路的电功率 C．公式①、②、③均适用于任何电路的电功率 D．以上说法均不正确 9．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 R。设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内 [ ] A．电炉和电动机产生的电热相等 B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C．电炉两端电压小于电动机两端电压 D．电炉和电动机两端电压相等 10．输电线总电阻为r，输送的电功率是P，送电电压U，则用户得到的功率为 [ ] 11．在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是 [ ] A．电功等于电热 B．电功等于电热的0.24倍 C．电功等于电动机输出的机械功 D．电热仅为电功的一部分 二、填空题 12．如图3，将滑动变阻器A、P端接入电源两端，当A、P间电阻值为8Ω时，A、P段电阻的功率为2W，如果在电源电压降为原来的1/2时，A、P段电阻消耗功率仍为2W则A、P段的电阻值必须为______Ω。这时通过A、P段电阻的电流为______A。 13．在一根导线两端加上一定的电压，每秒内发出一定的热量，今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后，再加上同样的电压，则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍。 14．相同材料制成的导线 A和B长度相同。导线A的截面半径是B的一半，现让相等的电流通过两导线，则在相等的时间内分别通过A和B两导线横截面的电量之比为______，电流对A和B两导线做功之比为______，A和B两导线两端的电压之比为______。 15．一个标明“1kΩ，10W”的电阻，允许通过的最大电流为_____，允许加在这个电阻两端的最大电压为______。当这个电阻两端的电压为40V时，它消耗的实际功率为______。（设电阻阻值不随温度变化） 16．“220V、5．5kW”的电动机，电阻为0．4Ω，它在正常工作时的电流为______A，1s钟内产生的热量是______J，1s内有______J的电能转化为机械能。 17．如图4，为用直流电源给蓄电池充电的电路。若蓄电池的内阻为r，电流表和电压表的示数分别为I和U，则输入蓄电池的功率为______，蓄电池的发热功率为______，电能转化为化学能的功率为______。 三、计算题 18．某滑动变阻器上标有“20Ω、 0.2 A”字样，现将固定端A和滑动端P接在3V的电源上，并保持电压不变，如图5所示。在P由B端向A端滑动过程中，AP段电阻允许消耗的最大功率是多少？这时AP段电阻值多大？ 19．有一个直流电动机，把它接入0．2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求： （1）电动机正常工作时的输出功率。 （2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器） 一、电流 欧姆定律练习题 一、选择题 1．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流？ [ ] A．有可以自由移动的电荷 B．导体两端有电压 C．导体内存在电场 D．导体两端加有恒定的电压 2．关于电流，下列说法中正确的是 [ ] A．通过导线截面的电量越多，电流越大 B．电子运动的速率越大，电流越大 C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 3．某电解池，如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1．0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是 [ ] A．0A B．0.8A C．1.6A D．3.2A 4．下列说法正确的是 [ ] A．根据可知，流过导体的电流与加在它两端的电压成正比，与导体的电阻成反比 B．根据可知，导体的电阻大小与加在它两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比 C．欧姆定律适用于金属导体导电，电解液导电，电离后气体导电，或者是晶体二级管，晶体三极管导电 D．欧姆定律只适用于纯电阻电路 5．对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是 [ ] A． 导体内部的电场强度为零 B． 导体是个等势体 C．导体两端有恒定的电压存在 D．通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等 6．有四个金属导体，它们的伏安特性曲线如图1所示，电阻最大的导体是 [ ] A．a B．b C．c D．d 7．白炽灯的灯丝随温度的升高导电性能变差，则白炽灯不通电时灯丝电阻R1与正常发光时电阻R2比较应是 [ ] A．R1＞R2 B．R1＜R2 C．R1=R2 D．无法判断 二、填空题 8．导体中的电流是5μA，那么在3.2S内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。 9．电路中有一段导体，给它加20mV的电压时，通过它的电流为 5mA，可知这段导体的电阻为______Ω，如给它加30mV的电压时，它的电阻为______Ω；如不给它加电压时，它的电阻为______Ω。 10．如图2所示，甲、乙分别是两个电阻的I-U图线，甲电阻阻值为______Ω，乙电阻阻值为______Ω，电压为10V时，甲中电流为______A，乙中电流为______A。 11．图3所示为两个电阻的U-I图线，两电阻阻值之比R1∶R2=______，给它们两端加相同的电压，则通过的电流之比I1∶I2______。 12．某电路两端电压不变，当电阻增至3Ω时，电流降为原来的 13．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为______；若电子的电量为e，那么在时间t内，通过某一横截面积的电量为______；若导体中的电流I，则电子定向移动的速率为______。 14.某电解槽内，在通电的2s内共有3C的正电荷和3C的负电荷通过槽内某一横截面，则通过电解槽的电流为______A。 三、计算题 15．在氢原子模型中，电子绕核运动可等效为一个环形电流。设氢原子中电子在半径为r的轨道上运动，其质量、电量分别用m和e来表示，则等效电流I等于多少? 16．在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U作用下被加速，且形成电流为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子质量为m，电量为e，进入加速电场之前的初速不计，则t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？
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& &SOGOU - 京ICP证050897号假如100个1K 2W的电阻传连 然后负载一个兰色LED 接到220V的市电上 实际功率大约多少,是200W吗是串连 打成传连了_百度作业帮
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假如100个1K 2W的电阻传连 然后负载一个兰色LED 接到220V的市电上 实际功率大约多少,是200W吗是串连 打成传连了
假如100个1K 2W的电阻传连 然后负载一个兰色LED 接到220V的市电上 实际功率大约多少,是200W吗是串连 打成传连了
这是一个有趣的问题,先纠正,串连也不对,应该是串联.100个1K电阻串联后回路中电阻总阻值是100K.当LED加正向电压时（不考虑LED约3.3V的正向压降）,LED的峰值电流是 220x1.414/.mA当LED加反向电压时,LED反向截止,在LED反向击穿之前,回路中没有电流.因为蓝光LED的最大反向电压一般规定为5V,市电瞬时值为5V以前,LED是安全的.当市电瞬时电压逐渐上升到足以击穿LED时,才开始有电流.LED击穿后的最大反向电流也约为3.1mA.为了保护LED,通常用一只1N4007二极管与LED反向并联.电路中,LED的消耗功率基本上可以忽略.串联电阻消耗的功率P=U^2/R=220x220/.5W.因此,你不必采用100个2W的电阻,可以1个100K/2W电阻电阻即可.
不是200W,市电是交流电所有只有正向时 LED导通才计算功率，因为功率为 电压平方/电阻=(220*220/4)/.121w
绝对不是，因为200w时电流大约1A，一个蓝色的LED，一般只能承受几十毫安的电流。是不是你的LED是特殊的，我说不好。我们实际计算一下功率吧。
100个1k，2w电阻串联后，电路时实际电阻为100k，电路允许通过的标准电流为【因为P=UI=IIR
那么II=P/R =2/1000
电路的实际电流为220/100K=0.0022
由于实际电...请问在 直流24V上串接一个1K电阻,电压会降到多少V啊, 怎么算的 求解答我的开关电源是 100W
接线如上图
Q0.1和24V-之间的电压是24V 但是我想知道 Q0.1前面串接了1K电阻之后
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请问在 直流24V上串接一个1K电阻,电压会降到多少V啊, 怎么算的 求解答我的开关电源是 100W
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Q0.1和24V-之间的电压是24V 但是我想知道 Q0.1前面串接了1K电阻之后
请问在 直流24V上串接一个1K电阻,电压会降到多少V啊, 怎么算的 求解答我的开关电源是&100W& & 2.1A& &24V直流的& & &接线如上图& Q0.1和24V-之间的电压是24V&但是我想知道&Q0.1前面串接了1K电阻之后& Q0.1和24V-之间的电压是多少啊
电压降等于电阻乘以电流如果电流是0.01A的话,电压就会将10V不过一般电路的电流是变化的,所以降多少要从后面接什么来分析
您提问的这个问题不明确。只说明了电压，没有说明电路中其他的元件。这里电压降与其他元件的多少与串并联都是有关的。如果知道通过这个电阻的电流的话，电压降就是1000乘以这个电流值。
直接串联电阻。什么也不接电压不变，接通负载也就是用电器就会降压，接功率越大的用电器电压降得越多。比如接10瓦的灯泡，灯泡的电阻是57.6欧姆，加上所串联的1k欧姆是总电阻1057.6欧姆。根据欧姆定律可算出电流0.0226安，输出电压是13.017v其余电压由所串联的1k电阻分担。串电阻的办法很少采用，电压随着用电的多少不断变化。只有充电器等少部分设备采用串联电阻的办法降压。从您的问题补充来看这个...
我的开关电源是&100W& &2.1A& &24V直流的& &接线如上图& &Q0.1和24V-之间的电压是24V的&我想知道&Q0.1前面串接一个1K电阻之后& Q0.1和24V-&之间的电压太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化，从而自动控制进水、加热等．某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线，其内部结构示意图如图1，其中的水位传感器利用不纯净的水能导电的性质来工作．问： （1）当水箱内的水面由图1的C处降低到D处时，红、蓝两线间的电阻变化了____kΩ？（四个电阻阻值都等于10kΩ，水箱内A、B、C、D、E、F、G、H均为裸露的金属触点，忽略水的电阻）；如果实际水位已经下降了，但它的显示屏总显示水是满的，那么水位传感器的故障原因是____． （2）阴雨天时需要电辅助加热．已知加热功率为1500W，要把水箱里的150kg水从40℃加热到60℃，需要多长时间？[c水=4.2×103J/（kgo℃）；不计热损失] （3）张杨手头有一个维修师傅换下来的“水位水温传感器”，其热敏电阻还是好的，于是就想自制一个指针式热敏温度计，他设计的电路如图2所示．如果电路中电源电压等于12V，定值电阻R0的阻值是2kΩ，上网查到这种热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图3所示，那么，这个指针式热敏温度计的25℃温度刻度跟电压表多少V的刻度对应？-乐乐题库
& 知识点 & “太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温...”习题详情
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太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化，从而自动控制进水、加热等．某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线，其内部结构示意图如图1，其中的水位传感器利用不纯净的水能导电的性质来工作．问： （1）当水箱内的水面由图1的C处降低到D处时，红、蓝两线间的电阻变化了10&kΩ？（四个电阻阻值都等于10kΩ，水箱内A、B、C、D、E、F、G、H均为裸露的金属触点，忽略水的电阻）；如果实际水位已经下降了，但它的显示屏总显示水是满的，那么水位传感器的故障原因是A点处与蓝线之间短路&． （2）阴雨天时需要电辅助加热．已知加热功率为1500W，要把水箱里的150kg水从40℃加热到60℃，需要多长时间？[c水=4.2×103J/（kgo℃）；不计热损失] （3）张杨手头有一个维修师傅换下来的“水位水温传感器”，其热敏电阻还是好的，于是就想自制一个指针式热敏温度计，他设计的电路如图2所示．如果电路中电源电压等于12V，定值电阻R0的阻值是2kΩ，上网查到这种热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图3所示，那么，这个指针式热敏温度计的25℃温度刻度跟电压表多少V的刻度对应？
本题难度：
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化，从而自动控制进水、加热等．某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线，其内部结构示意图如图1，其...”的分析与解答如下所示：
解：（1）由电路图可知，当水面在C处时，R3、R4被水短路，红、蓝线之间的电阻R=R1+R2=10kΩ+10kΩ=20kΩ， 同理，水面在D处时R′=R1+R2+R3=10kΩ+10kΩ+10kΩ=30kΩ， 所以，当水箱内的水面由图1的C处降低到D处时，红、蓝两线间的电阻变化了10kΩ； 故障原因是：A点处与蓝线之间短路． （2）水吸收的热量： Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kgo℃）×150kg×（60℃-40℃）=1.26×107J， 根据题意有Q吸=W=1.26×107J， 根据P=
1.26×107J
=8400s； （3）从图线可知，25℃时热敏电阻的阻值为10kΩ， ∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和， ∴此时电路中的电流： I=
2×103Ω+104Ω
=1×10-3A， 定值电阻两端的电压： U0=IR0=1×10-3A×2×103Ω=2V， 即25℃的刻度对应电压表2V的刻度位置． 答：（1）10kΩ；A点处与蓝线之间短路； （2）需要的加热时间为8400s； （3）25℃温度刻度跟电压表2伏的刻度对应．
（1）因水位传感器利用不纯净的水能导电的性质来工作的，所以浸入水面下的电阻被短路，据此求出当水箱内的水面由C处降低到D处时，红、蓝两线间电阻的变化；实际水位已经下降了，但显示屏总显示水是满的说明红、蓝两线始终处于短路即A点处与蓝线之间短路； （2）根据Q=cm△t求出水吸收的热量，再根据W=Pt=Q求出电辅助加热工作的时间； （3）由图3可知，25℃时热敏电阻的阻值，再根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，进一步根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压即可得出答案．
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等考点的理解。
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18.3 太阳能
与“太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化，从而自动控制进水、加热等．某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线，其内部结构示意图如图1，其...”相似的题目：
有一种环保汽车，以蓄电池为驱动能源．此环保汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力．某辆这种类型的环保汽车，总质量为2×103kg，汽车轮胎与地面的总接触面积为0.08m2．当它在永平路面上匀速行驶时，电动机工作电流为50A，工作电压为200V，汽车所受阻力为车重的0.04倍．（g取10N/kg，π取3.14） （1）汽车对路面的压强多大？ （2）若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为2：5，则该车匀速前进的速度多大？ （3）如果改用太阳能电池给车上的电动机供电，其它条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积．已知太阳辐射的总功率为4×1026W，太阳到地球的距离为1.5×1011m，半径为r的球其表面积为4πr2．太阳光传播到地面的过程中，设有29.35%的能量损耗．该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为5%． （4）结合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议．&&&&
太阳能路灯，灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明．太阳能是在太阳内部氢原子核发生&&&&（裂变/聚变）时释放出的核能．蓄电池充电时将电能转化为&&&&能．
2013年12月，我国发射的探测器“嫦娥三号”携带的“玉兔号”月球车一起登陆了月球，随后进行了月面巡视勘察． （1）月球车到月球上后质量&&&&（填“变大”、“变小”或“不变”）． （2）月球车的车轮表面上有一条凹凸不平的棱，是为了增加&&&&． （3）地面测控中心向“玉兔号”发射指令，操控月球车开展科学勘测工作，在10min内移动了36m，但是途中由于遇到障碍物月球车停顿了2min，则其的平均速度为&&&&m/s，月球车两侧有太阳能电池，它将光能转化为&&&&，为月球车提供能源．
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