Question

如圖是利用電動機提升重物的示意圖，其中D是直流電動機，P是一個質量為m的重物，它用細繩拴在電動機的軸上。閉合開關S，重物P以速度v勻速上升，這時電流表和電壓表的示數分別是I=5.0 A和U=110 V，重物P上升的速度v=0.70 m/s。已知該裝置機械部分的機械效率為70%，重物的質量m=45 kg(g取10 m/s²)。求：
(1)電動機消耗的電功率P_電及繩對重物做功的機械功率P_機各多大？
(2)電動機線圈的電阻R多大？

Answer 1

解：(1)電動機消耗的電功率P_電=IU=110×5.0 W=550 W
提升重物做功的功率P_機=mgv=45×10×0.7 W=315 W
(2)電動機輸出的機械功率P=P_機/η=450 W
根據能量守恒原理IU=P+I²R
R=Ω=4.0 Ω