Question

12．有一個小直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1A．求：
（1）電動機線圈的內(nèi)阻；
（2）電動機正常工作時的輸出功率和效率；
（3）如在正常工作時轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率多大？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電動機不轉(zhuǎn)時，其電路是純電阻電路，由歐姆定律求出電動機線圈的內(nèi)阻；
（2）當(dāng)電機正常工作時，其電路是非純電阻電路，分別計算消耗電能和產(chǎn)生的熱功率從而計算電動機正常工作時的輸出功率，再由效率公式計算其效率；
（3）電動機的轉(zhuǎn)子突然被卡住時，電動機的發(fā)熱功率P_熱′=$\frac{{U}^{2}}{r}$．

解答 解：
（1）當(dāng)電動機不轉(zhuǎn)時，由歐姆定律可得，電動機線圈的內(nèi)阻為：
r=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{0.2V}{0.4A}$=0.5Ω；
（2）當(dāng)電動機正常工作時，其電壓為2V，工作電流是1A，
則電動機消耗的電功率：P=UI=2V×1A=2W，
電動機的發(fā)熱功率：P_熱=I²r=（1A ）²×0.5Ω=0.5W，
所以輸出功率為：P_出=P-P_熱=2W-0.5W=1.5W，
則電動機的效率：η=$\frac{{P}_{出}}{P}$×100%=$\frac{1.5W}{2W}$×100%=75%；
（3）如在正常工作時轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時為純電阻，此時電動機的發(fā)熱功率：
P_熱′=$\frac{{U}^{2}}{r}$=$\frac{（2V）^{2}}{0.5Ω}$=8W．
答：（1）電動機線圈的內(nèi)阻為0.5Ω；
（2）電動機正常工作時的輸出功率為1.5W，效率為75%；
（3）如在正常工作時轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率為8W．

點評 對于電動機電路，要正確區(qū)分是純電阻電路，還是非純電阻電路，關(guān)鍵看轉(zhuǎn)子是否轉(zhuǎn)動，電能是否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．