Question

6．有一个小直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A．求：
（1）电动机线圈的内阻；
（2）电动机正常工作时的输出功率和效率；
（3）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？

Answer 1

分析 （1）当电机不转时，其电路是纯电阻电路，由欧姆定律求出电机的内阻；
（2）当电机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，其输出功率P_出=P_总-P_内=UI-I²r，代入求解电动机正常工作时的输出功率，根据$η=\frac{{P}_{出}}{P}×100%$求解效率；
（3）电动机的转子突然被卡住时，电动机的发热功率P_热=$\frac{{U}^{2}}{r}$．

解答 解：（1）当电机不转时，由欧姆定律得电机的内阻为：
r=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{0.2}{0.4}$Ω=0.5Ω
（2）当电机正常工作时，输出功率为：
P_出=UI-I²r=2×1-1²×0.5=1.5W，
效率为：$η=\frac{{P}_{出}}{P}×100%=\frac{1.5}{2}×100%$=75%
（3）电动机的转子突然被卡住时，此时相当于纯电阻，发热功率为：
P_热=$\frac{{U}^{2}}{r}=\frac{4}{0.5}$W=8W．
答：（1）电动机线圈的电阻为0.5Ω．
（2）电动机正常工作时的输出功率是1.5W，效率为75%．
（3）在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是8W．

点评 对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路，还是非纯电阻电路，关键看转子是否转动，电能是否全部转化为内能．