Question

8．有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入U(xiǎn)=0.2V電壓的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是I=0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入U(xiǎn)′=2.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是I′=1.0A．則：
（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率P為多大？
（2）如果在電動(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P′是多大？

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，由歐姆定律求出其內(nèi)阻．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出功率等于電功率與內(nèi)部發(fā)熱功率之差．
（2）在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，根據(jù)P=$\frac{U_2}{r}$求出電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率．

解答 解：（1）接U=0.2V電壓，電機(jī)不轉(zhuǎn)，電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故可視為純電阻電路，電流I=0.4A，
根據(jù)歐姆定律，線圈電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{0.2}{0.4}=0.5Ω$，
當(dāng)接U′=2.0V電壓時(shí)，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(jī)械功率P=P_電-P_熱=2-0.5=1.5W；
（2）如果正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子被卡住，則電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，
故其發(fā)熱功率：$P′=\frac{U{′}^{2}}{R}=\frac{{2}^{2}}{0.5}=8W$；
答：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率P為1.5W；
（2）如果在電動(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P′是8W．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電動(dòng)機(jī)電路，正常工作時(shí)其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立；當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)，其電路是純電阻電路，歐姆定律成立．