Question

17．一直流电动机与一定值电阻串联在电压为U=110V的直流电源上，电动机正常工作．电动机线圈的电阻r=0.5Ω，定值电阻R=5Ω，电流表测得的电流I=2A，求：
（1）R两端的电压；
（2）电动机的输出功率．

Answer 1

分析 （1）根据欧姆定律即可求出R两端的电压；
（2）结合串联电路的分压求出电动机两端的电压，再由通过电动机的电流和电动机两端的电压，可利用公式P=UI计算电动机消耗的总功率．已知电动机线圈的电阻和通过线圈的电流，可利用公式Q=I²R计算线圈产生的热功率．电动机在工作时，把电能转化成机械能的同时，还有一部分电能转化成了热能，由功能关系即可求出．

解答 解：（1）由欧姆定律可知，电阻R两端的电压：U₁=IR=2×5=10V
（2）直流电动机的电压为：U₂=U-U₁=110V-10V=100V，
正常工作时通过的电流I=2A，电动机正常工作时的总功率为：P=U₂I=100×2=200W；
热功率：P_热=I²r=2²×0.5W=2W
根据功能关系：P_机械=P-P_热=200-2=198W
答：（1）R两端的电压 是10V；
（2）电动机的输出功率是198W．

点评 此题涉及的知识点较多，电功的计算，热量的计算，需要注意的是，对于非纯电阻，电动机消耗的电能并不全部转化为机械能，在选择公式的时候应注意．