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电风扇中有趣的物理知识

科普小知识2022-10-27 19:18:27
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电风扇是人们躲避夏季高温的常用家用电器。他们在工作中涉及大量的物理知识,也是高中物理中经常研究的知识点。电风扇包含许多有趣的物理知识。

1.视觉持久性。场景造成的人的视觉印象在场景消失后会在视网膜上停留0.1秒,这称为视觉暂留。电影是利用视觉暂留的特性制作的。打开电风扇,电风扇慢慢转动,然后稳定转动。起初,我们可以清楚地知道风扇叶片的数量(通常是三个叶片),后来风扇叶片的数量非常大。这就是视觉暂留的效果。

当我们在炎热的夏天使用电风扇时,我们会感到凉爽。那么,是因为电风扇工作后降低了室内温度吗?事实恰恰不是这样。假设房间和外界之间没有热传递,室内温度将上升而不是下降。

让我们分析一下温度上升的原因:当电风扇工作时,温度会上升,因为电流通过电风扇的线圈,电线有电阻,所以热量不可避免地会产生并向外释放。但是为什么人们感觉很酷呢?因为人体表面有大量的汗液,当电风扇工作时,室内空气就会流动,所以它能促进汗液的快速蒸发,再加上“蒸发需要吸收大量的热量”,所以人们会感到凉爽。

3.电风扇的主要部件是:交流电机。它的工作原理是:通电的线圈在磁场中*旋转。能量转换的形式是:电能主要转化为机械能,同时,由于线圈的电阻,一些电能不可避免地会转化为内能。鉴于其能量转换形式和欧姆定律的适用范围,电风扇的电流、电压和电阻不能直接应用欧姆定律。

当计算电风扇消耗的电功率时,公式只能使用:w=uit,而不是q=i2rt,因为电功率公式:w=uit适用于所有电流起作用的情况,当然包括电流转化为内能的情况。然而,焦耳定律:q=i2rt适用于纯电阻电路,即所有电能转换为内能的电路。因此,用焦耳定律计算电风扇工作时线圈因电阻释放的热量。

4.共振现象。当驱动力的频率等于振动物体的固有频率时,受迫振动的振幅最大,这称为共振。1905年3月2日,俄罗斯国家杜马计划在多里塔宫举行会议。为了给会议大厅通风,阁楼上的一个小电扇被打开,结果引起了共鸣,导致会议大厅的天花板坍塌。为此,著名作家亚历山大·格林后来发表了一首讽刺诗:鲜红的杜马浪,沙沙的风,天花板掉在地上。我心中的不安可以平静下来,我对*和土地的幻想可以深深地埋藏在我的心里,我的眉毛可以紧紧地皱在一起,我可以透过天花板的裂缝看到上帝。