太阳能电动车是由太阳能电池提供动力，如图是它的电路简化图，光能转化为电能储存在太阳能电池中，提供电动机转动需要的动力，可通过改变调速电阻来调节电动机转速．已知太阳能电

Question

太阳能电动车是由太阳能电池提供动力，如图是它的电路简化图，光能转化为电能储存在太阳能电池中，提供电动机转动需要的动力，可通过改变调速电阻来调节电动机转速．已知太阳能电池电压为600V，且电压保持不变．请回答以下问题：
（1）当调速电阻的滑片P在最右端时，调速电阻接入电路的阻值为10Ω，闭合开关S，电压表示数为500V，此时电动机的电功率是多少？
（2）当调速电阻的滑片P滑到最左端时，电动机电功率达到18KW，此时电流表示数多大？
（3）调速电阻滑片P调到最右端时，它本身也会消耗一定的能量．此时太阳能电池能量的利用率是多少？

Answer 1

（1）当调速电阻的滑片P在最右端时，电动机与调速电阻串联，则：
由串联电路的电压等于各部分电路两端的电压之和可得：
调速电阻两端的电压U_调=U-U_机=600V-500V=100V，
电路中的电流I=(U调)/(R调)=(100V)/(10Ω)=10A，
此时电动机的电功率P_机=U_机I=500V×10A=5000W=5kW．
（2）当调速电阻的滑片P在最左端时，电路为电动机的简单电路，
由P=UI得：通过电流表的示数I=(P′)/(U机′)=(18000W)/(600V)=30A．
（3）P调到最右端时，P_机=5×10³W；
则P_总=UI=600V×10A=6×10³W；
η=(P机)/(P总)×100%=(5×103W)/(6×103W)×100%=83.33%．
答：：（1）当调速电阻的滑片P在最右端时，电动机的电功率为5KW；
（2）当调速电阻的滑片P滑到最左端时，电流表示数为30A；
（3）此时太阳能电池能量的利用率是83.33%．