Question

如图所示，用直流电动机提升重物，重物的质量为50kg，电源供电电压为110V，不计各处摩擦，当电动机以0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5A，g取10m/s²．试求：
（1）电动机以0.90m/s的恒定速度向上提升重物时电动机线圈发热功率；
（2）如果电动机的转子被卡住，则通过电动机线圈的电流和线圈上的发热功率分别为多大？

Answer 1

（1）电动机的电功率P=UI=110×5=550W
由于物体匀速上升，电动机的输出功率等于绳子拉力对重物做功的功率，绳子拉力做功的功率等于克服重力做功的功率，
电动机的输出功率P₁=mgv=50×10×0.9=450W
则电动机发热功率P₂=P-P₁=100W
（2）由电动机发热功率P₂=I² r，
代入数据解得电动机的线圈电阻大小为r=4Ω
当电动机的转子被卡住时，电动机不转时可视为为纯电阻，这个电阻可认为是不变的
电流为I=

U

r

=

110

4

A=27.5A．
P_热=I²r=27.5²×4W=3025W
答：（1）电动机以0.90m/s的恒定速度向上提升重物时电动机线圈发热功率为100W；
（2）如果电动机的转子被卡住，则通过电动机线圈的电流为27.5A和线圈上的发热功率分别为3025W