Question

8．有一個直流電動機，把它接入U=0.2V電壓的電路時，電動機不轉，測得流過電動機的電流是I=0.4A；若把電動機接入U′=2.0V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是I′=1.0A．則：
（1）電動機正常工作時的輸出功率P為多大？
（2）如果在電動機正常工作時，轉子突然被卡住，電動機的發熱功率P′是多大？

Answer 1

分析 （1）電動機不轉，由歐姆定律求出其內阻．電動機正常工作時輸出功率等于電功率與內部發熱功率之差．
（2）在電動機正常工作時，轉子突然被卡住，根據P=$\frac{U_2}{r}$求出電動機的發熱功率．

解答 解：（1）接U=0.2V電壓，電機不轉，電能全部轉化成內能，故可視為純電阻電路，電流I=0.4A，
根據歐姆定律，線圈電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{0.2}{0.4}=0.5Ω$，
當接U′=2.0V電壓時，電流I′=1.0A，
故輸入電功率${P_電}=\user1{U'}I'=2×1=2W$，
熱功率${P_熱}={I'^2}R={1^2}×0.5W=0.5W$，
故輸出功率即機械功率P=P_電-P_熱=2-0.5=1.5W；
（2）如果正常工作時，轉子被卡住，則電能全部轉化成內能，
故其發熱功率：$P′=\frac{U{′}^{2}}{R}=\frac{{2}^{2}}{0.5}=8W$；
答：（1）電動機正常工作時的輸出功率P為1.5W；
（2）如果在電動機正常工作時，轉子突然被卡住，電動機的發熱功率P′是8W．

點評 對于電動機電路，正常工作時其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立；當電動機被卡住時，其電路是純電阻電路，歐姆定律成立．