Question

20．有一個直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路時，電動機不轉，測得流過電動機的電流是0.4A；若把電動機接入2V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1.0A．
求：（1）電動機的內阻為多少？
（2）電動機正常工作時的電功率為多大？
（3）如果在電動機正常工作時，轉子突然被卡住，電動機的發熱功率為多大？
（4）如果在電動機正常工作時，電動機的機械功率為多少？

Answer 1

分析 （1）當電動機不轉時，其電路是純電阻電路，由歐姆定律求出電機的內阻；
（2）當電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，由公式P=UI求電功率；
（3）電動機的轉子突然被卡住時，其電路是純電阻電路，電動機的發熱功率P_熱=$\frac{{U}^{2}}{r}$；
（4）如果在電動機正常工作時，其輸出的機械功率P_機=P_總-P_內=UI-I²r，代入求解．

解答 解：（1）當電動機不轉時，由歐姆定律得：
電動機的內阻為：r=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{0.2}{0.4}$Ω=0.5Ω
（2）當電機正常工作時，電功率P_電=U₂I₂=2×1W=2W
（3）電動機的轉子突然被卡住時，此時相當于純電阻，發熱功率為：
 P_熱=$\frac{{U}_{2}^{2}}{r}$=$\frac{{2}^{2}}{0.5}$W=8W
（4）如果在電動機正常工作時，電動機的機械功率為：P_機=P_電-I₂²r=2-1²×0.5=1.5W
答：
（1）電動機的內阻為0.5Ω．
（2）電動機正常工作時的電功率為2W．
（3）如果在電動機正常工作時，轉子突然被卡住，電動機的發熱功率為8W．
（4）如果在電動機正常工作時，電動機的機械功率為1.5W．

點評 對于電動機電路，要正確區分是純電阻電路，還是非純電阻電路，關鍵看轉子是否轉動，電能是否全部轉化為內能．