题目内容
物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12 V 3W”字样,电动机线圈电阻为1.92Ω。兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作,但手边只有一个电压恒为18V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联接入电路如图,使小电动机恰好正常工作。求:(1)所串联的电阻R的阻值
(2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率
(3)电动机工作时,主要把电能转化为机械能,还一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt,求小电动机正常工作时的效率

(2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率
(3)电动机工作时,主要把电能转化为机械能,还一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt,求小电动机正常工作时的效率
(1)24Ω(2)1.5W(3)96%
:(1)∵电动机的额定功率为
,额定电压为
,
∴电路中的电流为
,
而电源电压U=18V,
∴串联电阻分担的电压为:
,
∴
;
(2)电动机正常工作时,电阻消耗的电功率:
;
(3)电动机正常工作时间为t时,
消耗的电能:
,
产生的热量:
,
转化成的机械能:
,
∴小电动机正常工作时的效率:

答:(1)所串联的电阻R的阻值为24Ω;
(2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率为1.5W;
(3)小电动机正常工作时的效率为96%.
∴电路中的电流为
而电源电压U=18V,
∴串联电阻分担的电压为:
∴
(2)电动机正常工作时,电阻消耗的电功率:
(3)电动机正常工作时间为t时,
消耗的电能:
产生的热量:
转化成的机械能:
∴小电动机正常工作时的效率:
答:(1)所串联的电阻R的阻值为24Ω;
(2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率为1.5W;
(3)小电动机正常工作时的效率为96%.
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