Question

某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg，电源电压为120V．当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A．求：
（1）、电动机线圈的电阻R等于多少？
（2）、若因故障电动机不能转动，这时通过电动机线圈的电流多大？电动机消耗的电功率又为多大？

Answer 1

分析：（1）电动机的电功率P_电=UI，发热功率P_热=I²R，输出的机械功率P_机=mgv，根据能量守恒P_电=P_热+P_机求解电阻R．
（2）若因故障电动机不能转动，电动机电路是纯电阻电路，欧姆定律成立，由欧姆定律求出电流，再求电功率．

解答：解：（1）电动机提升重物时，根据能量守恒定律得P_电=P_热+P_机，即：
      UI=I²R+mgv                      
得到R=

UI-mgv

I2

=6Ω
（2）若因故障电动机不能转动，则由欧姆定律得
  通过电动机线圈的电流 I′=

U

R

=20A                             
  电动机消耗的电功率P_电′=I′²R=2400W
答：
（1）、电动机线圈的电阻R等于6Ω；
（2）、若因故障电动机不能转动，这时通过电动机线圈的电流为20A，电动机消耗的电功率为2400W．

点评：电动机在正常工作时电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，不能直接根据电压与电流求电阻R；电动机不转动时，其电路是纯电阻电路，欧姆定律成立，能根据电压和电阻求电流，要注意区分．