Question

直流电动机的内电阻r=2Ω，与R=8Ω的电阻串连接在线圈上，如图所示．已知线圈面积为

2

20

m²，共100匝，线圈的电阻为2Ω，线圈在B=

2

π

T的匀强磁场中绕OO'以转速n=600r/min匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V．
求：电动机正常工作时的输出功率？

Answer 1

分析：先根据线圈转动时产生的电动势的最大值公式求出最大值，进而求出有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电流，电动机正常工作时的输出功率等于总功率减去内阻消耗的功率．

解答：解：ω=2πn=20πrad/s
线圈转动时产生的电动势的最大值为：E_m=NBSω=200

2

V
有效值为：E=

Em

2

=200V  
设线圈的电阻为r′，则电路中的电流I为I=

E-U

R+r′

=10A       
电动机正常工作时的输出功率为P=UI-I²r=800W
答：电动机正常工作时的输出功率为800W．

点评：本题是简单的交流发电机的原理，考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力．