Question

18．一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻r=1Ω，與一阻值R=10Ω的電阻串聯(lián)，當(dāng)所加電壓U=150V，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電壓表示數(shù)100V，求電動(dòng)機(jī)消耗的功率及輸出的機(jī)械功率．

Answer 1

分析 （1）以電阻R為研究對(duì)象，根據(jù)歐姆定律求出電流，即為通過電動(dòng)機(jī)的電流．電動(dòng)機(jī)的輸入功率是電功率，根據(jù)P_入=U_MI公式求解．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U_M=U-U_R．
（2）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P_T=I²r，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P_機(jī)=P_入-P_T．

解答 解：（1）對(duì)電阻R，根據(jù)歐姆定律得
I=$\frac{U-{U}_{M}}{R}$=$\frac{150-100}{10}$A=5A
電動(dòng)機(jī)與電阻R串聯(lián)，則通過電動(dòng)機(jī)的電流為5A．
電動(dòng)機(jī)的輸入功率是P_入=U_MI=100×5W=500W
（2）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P_T=I²r=5²×1W=25W，
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得
電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P_機(jī)=P_入-P_T=500W-25W=475W
答：
（1）輸入到電動(dòng)機(jī)的功率P_入是500W；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率475W．

點(diǎn)評(píng) 電動(dòng)機(jī)工作時(shí)電路是非純電阻電路，歐姆定律不適用，不能根據(jù)I=$\frac{U}{R+r}$ 求通過電動(dòng)機(jī)的電流，只能對(duì)電阻運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行研究．