Question

10．如图所示，电路中的电阻R=220Ω，电动机的线圈电阻r=22Ω，加在电路两端的电压U=220V．正常工作时电流表读数为1.5A，则：
（1）通过电动机线圈的电流为多少？
（2）电动机机械功率为多少？
（3）电动机的效率是多少？

Answer 1

分析 由电路图可知，电动机M和电阻R并联，电流表测干路电流．
（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R的电流，根据并联电路的电流特点求出通过电动机线圈的电流；
（2）根据P=UI求出电动机的功率，根据P=I²R求出线圈的热功率，两者之差即为电动机机械功率；
（3）电动机的机械功率和消耗的电功率之比即为电动机的效率．

解答 解：由电路图可知，电动机M和电阻R并联，电流表测干路电流．
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过定值电阻的电流：
I_R=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{220Ω}$=1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电动机线圈的电流：
I_M=I-I_R=1.5A-1A=0.5A；
（2）电动机消耗的电功率：
P_M=UI_M=220V×0.5A=110W，
线圈的热功率：
P_r=I²r=（0.5A）²×22Ω=5.5W，
电动机机械功率：
P_机械=P_M-P_r=110W-5.5W=104.5W；
（3）电动机的效率：
η=$\frac{{P}_{机械}}{{P}_{M}}$×100%=$\frac{104.5W}{110W}$×100%=95%．
答：（1）通过电动机线圈的电流为0.5A；
（2）电动机机械功率为104.5W；
（3）电动机的效率是95%．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、效率公式的灵活运用，关键是知道电动机是非纯电阻用电器，欧姆定律不适用．