Question

【題目】電動機是一種使用廣泛的動力機械，它內部的線圈有一定的電阻，我們可以將其看作是一個沒有電阻但兩端有一定的電壓U1的線圈M(理想的電機)與一個電阻r串聯，如圖所示．從能量轉化的角度看，電動機主要是通過線圈M把電能轉化為機械能，還有一部分在電阻r中以產生熱量的形式散失掉，把該電動機接在電壓為U=220V的電路兩端，如果通過電阻r中的電流為5A，求：

(1)這臺電動機每分鐘消耗的電能是多少？

(2)若這臺電動機線圈的電阻是4Ω，則線圈每分鐘產生的熱量為多少？

(3)這臺電動機每分鐘所做的機械功是多少？

(4)這臺電動機的機械效率為多少？

Answer 1

【答案】 每分鐘該電動機消耗的電能是6.6×104J 線圈每分鐘產生的熱量是6×103J 這臺電動機每分鐘所做的機械功是6×104J 這臺電動機的機械效率為90.9%．

【解析】（1）每分鐘該電動機消耗的電能：W總=UIt=220V×5A×60s=6.6×104J；

（2）線圈每分鐘產生的熱量：Q=I2Rt=（5A）2×4Ω×60s=6×103J；

（3）每分鐘該電動機正常工作時電能轉化為的機械能：

W=W總-Q=6.6×104J-6×103J=6×104J；

（4）這臺電動機的機械效率： ．
答：（1）每分鐘該電動機消耗的電能是6.6×104J；（2）線圈每分鐘產生的熱量是6×103J；（3）這臺電動機每分鐘所做的機械功是6×104J；（4）這臺電動機的機械效率為90.9%．