Question

6．有一個(gè)小直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1A．求：
（1）電動(dòng)機(jī)線圈的內(nèi)阻；
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率和效率；
（3）如在正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率多大？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，其電路是純電阻電路，由歐姆定律求出電機(jī)的內(nèi)阻；
（2）當(dāng)電機(jī)正常工作時(shí)，其電路是非純電阻電路，其輸出功率P_出=P_總-P_內(nèi)=UI-I²r，代入求解電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率，根據(jù)$η=\frac{{P}_{出}}{P}×100%$求解效率；
（3）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子突然被卡住時(shí)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P_熱=$\frac{{U}^{2}}{r}$．

解答 解：（1）當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，由歐姆定律得電機(jī)的內(nèi)阻為：
r=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{0.2}{0.4}$Ω=0.5Ω
（2）當(dāng)電機(jī)正常工作時(shí)，輸出功率為：
P_出=UI-I²r=2×1-1²×0.5=1.5W，
效率為：$η=\frac{{P}_{出}}{P}×100%=\frac{1.5}{2}×100%$=75%
（3）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子突然被卡住時(shí)，此時(shí)相當(dāng)于純電阻，發(fā)熱功率為：
P_熱=$\frac{{U}^{2}}{r}=\frac{4}{0.5}$W=8W．
答：（1）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為0.5Ω．
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率是1.5W，效率為75%．
（3）在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是8W．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電動(dòng)機(jī)電路，要正確區(qū)分是純電阻電路，還是非純電阻電路，關(guān)鍵看轉(zhuǎn)子是否轉(zhuǎn)動(dòng)，電能是否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．