Question

20．有一個(gè)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)，測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入2V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A．
求：（1）電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為多少？
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電功率為多大？
（3）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)熱功率為多大？
（4）如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為多少？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電動(dòng)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)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，其電路是非純電阻電路，由公式P=UI求電功率；
（3）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子突然被卡住時(shí)，其電路是純電阻電路，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P_熱=$\frac{{U}^{2}}{r}$；
（4）如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，其輸出的機(jī)械功率P_機(jī)=P_總-P_內(nèi)=UI-I²r，代入求解．

解答 解：（1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，由歐姆定律得：
電動(dòng)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)，電功率P_電=U₂I₂=2×1W=2W
（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=$\frac{{U}_{2}^{2}}{r}$=$\frac{{2}^{2}}{0.5}$W=8W
（4）如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為：P_機(jī)=P_電-I₂²r=2-1²×0.5=1.5W
答：
（1）電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.5Ω．
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電功率為2W．
（3）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)熱功率為8W．
（4）如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為1.5W．

點(diǎn)評 對于電動(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．