Question

4．某直流电动机线圈的电阻是1.5Ω，把它接在稳压电源上，闭合开关，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A，在20s内电动机所做的机械功是1080J．试求：
（1）这段时间内，电流通过线圈产生的热量是多少？
（2）这段时间内，电流通过电动机做的功是多少？电源电压是多少？
（3）如果在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，此时电动机中的电流是多少？

Answer 1

分析 （1）焦耳定律表达式：Q=I²Rt；代入题目条件可求热量；
（2）电功的公式为：W=UIt；变形后可求电压；电动机工作过程将电能转化为机械能和内能；
（3）欧姆定律表达式：I=$\frac{U}{R}$；代入题目条件可求电流．

解答 解：（1）Q=I ²Rt=（2A）²×1.5Ω×20s=120J；
（2）电动机工作过程将电能转化为机械能和内能；电动机做功为：W=W_机+Q=1080J+120J=1200J；
由W=UIt得：U=$\frac{W}{It}$=$\frac{1200J}{2A×20s}$=30V；
（3）当电动机因故障卡住无法转动时，电流为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{30V}{1.5Ω}$=20A；
答：（1）电流通过线圈产生的热量是120J．
（2）电流通过电动机做的功是1200J．电源电压是30V．
（3）此时电动机中的电流是20A．

点评 综合运用电学的逐个公式，明确电动机的工作过程中能量的转化情况，是解答此题的关键．