Question

如圖，電動機M的線圈電阻為0.5歐，當S斷開時，電流表讀數1安當S閉合時，電流表讀數3安。問：

    （）電阻R為多大？

    （2）電動機的機械功率為多大？

（3）電動機工作2分鐘，電動機線圈產生了多少熱量？

Answer 1

（1）10歐，（2）18瓦，（3）240J

解析：(1)當S斷開時，只有R連入電路中，則R=U/I_R=10V/1A=10Ω

      (2) 電動機與電阻R并聯，則通過電動機的電流為

        I_動=I_總-I_R=3A-1A=2A

電動機將電能轉化為內能和機械能，因此

P_機械=P_電-P_熱=UI-I²r=10V×2A-(2A)²×0.5Ω=18W

(3)由焦耳定律可得

 Q=I²Rt=(2A)²×0.5Ω×2×60s=240J

此題為電動機與多電路圖問題的結合類問題，涉及到了電路開關閉合和斷開時兩種狀態下的情況下電路圖的改變，并結合了電動機問題。考查了學生對電動機電功率和理解及動態電路中各個物理量之間的關系換算，知識運用較為靈活，難度適中。