Question

電動自行車是一種重要的交通工具，都市中每天有數十萬輛電動自行車行駛在大街小巷，形成了一道獨特的風景。電動自行車提供能量的裝置為裝在電池盒內的電池組，當它給電動機供電時，電動機將帶動車輪轉動。
假設有一輛電動自行車，人和車的總質量為120kg。當該車在水平地面上以5m/s的速度勻速行駛時，它受到的阻力約等于人和車總重的0.02倍，此時電池組加在電動機兩端的電壓為36V，通過電動機的電流為5A。若連接導線的電阻不計，傳動裝置消耗的能量不計，g取10m/s²。求：（1）電動機輸出的機械功率；（2）電動機線圈的電阻。

Answer 1

(1) 120W     (2)2.4Ω

（1）當電動自行車勻速行駛時，牽引力等于阻力，有：
F=F_阻=0.02mg　          
電動機輸出的機械功率 P_出=Fv  
代入數據解得 P_出="120W"        
（2）電動機的輸入功率 P=IU   
電動機內部的熱功率 P_r=I²r      
由能量守恒定律有 IU=P_出+I²r    
所以          
代入數據解得 r="2.4Ω"