Question

5．如圖所示的電路中，直流電動機M的線圈內(nèi)阻r=0.8Ω，電路中的電阻R=10Ω，U=150V，理想電壓表的讀數(shù)為100V，求：
（1）通過電動機的電流是多少？
（2）輸入到電動機的電功率是多少？
（3）電動機輸出的機械功率是多少？
（4）電動機工作1h所產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

分析 （1）以電阻R為研究對象，根據(jù)歐姆定律求出電流，即為通過電動機的電流．
（2）電動機的輸入功率是電功率，根據(jù)P_入=U_MI公式求解．電動機兩端的電壓U_M=U-U_R．
（3）電動機的發(fā)熱功率P_T=I²r，電動機輸出的機械功率P_機=P_入-P_T．
（4）根據(jù)Q=Pt可求得1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）對電阻R，根據(jù)歐姆定律得：
$I=\frac{{U-{U_M}}}{R}=\frac{150-110}{10}A=4A$
電動機與電阻R串聯(lián)，則通過電動機的電流為4A．
（2）電動機的輸入功率是：
P_入=U_MI=110×4W=440W，
（3）電動機的發(fā)熱功率為：
${P_r}={I^2}r={4^2}×0.8W=12.8W$
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得電動機輸出的機械功率為：
P_機=P_入-P_r=440W-12.8W=427.2W．
（4）電動機工作1h所產(chǎn)生的熱量是：
Q=P_rt=12.8×60×60=46080J
答：（1）通過電動機的電流是4A；
（2）輸入到電動機的功率P_入是440W；
（3）電動機的輸出的機械功率為427.2W；
（4）電動機工作1h所產(chǎn)生的熱量是46080J．

點評 電動機工作時電路是非純電阻電路，歐姆定律不適用，不能根據(jù)I=$\frac{U}{R+r}$求通過電動機的電流，只能對電阻運用歐姆定律進行研究．