Question

8．有一个直流电动机，把它接入U=0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I=0.4A；若把电动机接入U′=2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是I′=1.0A．则：
（1）电动机正常工作时的输出功率P为多大？
（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率P′是多大？

Answer 1

分析 （1）电动机不转，由欧姆定律求出其内阻．电动机正常工作时输出功率等于电功率与内部发热功率之差．
（2）在电动机正常工作时，转子突然被卡住，根据P=$\frac{U_2}{r}$求出电动机的发热功率．

解答 解：（1）接U=0.2V电压，电机不转，电能全部转化成内能，故可视为纯电阻电路，电流I=0.4A，
根据欧姆定律，线圈电阻R=$\frac{U}{I}=\frac{0.2}{0.4}=0.5Ω$，
当接U′=2.0V电压时，电流I′=1.0A，
故输入电功率${P_电}=\user1{U'}I'=2×1=2W$，
热功率${P_热}={I'^2}R={1^2}×0.5W=0.5W$，
故输出功率即机械功率P=P_电-P_热=2-0.5=1.5W；
（2）如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，
故其发热功率：$P′=\frac{U{′}^{2}}{R}=\frac{{2}^{2}}{0.5}=8W$；
答：（1）电动机正常工作时的输出功率P为1.5W；
（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率P′是8W．

点评 对于电动机电路，正常工作时其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立；当电动机被卡住时，其电路是纯电阻电路，欧姆定律成立．