Question

4．一台电动机的额定电压为220V，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4A，由于操作不当，电动机被卡住不转时其电流为440A．求：
（1）电动机线圈的阻值；
（2）当电动机正常工作10s时，消耗的电能和产生的热量；
（3）当电动机卡住不转10s时，消耗的电能和产生的热量．

Answer 1

分析 （1）被卡住不转时电动机为纯电阻用电器，根据欧姆定律求出电动机线圈的阻值；
（2）当电动机正常工作10s时，根据W=UIt求出消耗的电能，根据Q=I²Rt求出产生的热量；
（3）当电动机卡住不转10s时，消耗的电能和产生的热量相等，根据W=Q=UIt求出其大小．

解答 解：（1）被卡住不转时电动机为纯电阻用电器，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电动机线圈的阻值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{440A}$=0.5Ω；
（2）当电动机正常工作10s时，消耗的电能：
W=UI′t=220V×4A×10s=8800J，
产生的热量：
Q=（I′）²Rt=（4A）²×0.5Ω×10s=80J；
（3）当电动机卡住不转10s时，消耗的电能和产生的热量相等，
则W′=Q′=UIt=220V×440A×10s=9.68×10⁵J．
答：（1）电动机线圈的阻值为0.5Ω；
（2）当电动机正常工作10s时，消耗的电能为8800J，产生的热量80J；
（3）当电动机卡住不转10s时，消耗的电能和产生的热量均为9.68×10⁵J．

点评 本题考查了电功公式和欧姆定律、焦耳定律的应用，要注意电动机正常工作时为非纯电阻用电器，电动机被卡住不转时为纯电阻用电器．