Question

19．如图所示，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E=30 V，内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U=10V，已知电动机线圈电阻R_M=1Ω，求：
（1）通过电动机的电流．
（2）电动机的输入功率．
（3）电动机的热功率．
（4）电动机的输出功率．

Answer 1

分析 电动机正常工作时的电路是非纯电阻电路，欧姆定律U＞IR．对于R和r是纯电阻，可以用欧姆定律求电流．根据功率关系求出电动机输出的功率，根据P_热=I²R_M求解热功率，从而求出电动机的输出功率．

解答 解：（1）由E=30V，电动机两端电压为10V可得R和电源内阻上分担的电压为20V，
则I=$\frac{U}{R+r}$=$\frac{20}{9+1}$A=2A，
（2）电动机输入功率P=UI=10 V×2 A=20W，
（3）电动机的热功率P_热=I²R_M=4×1W=4W，
（4）电动机的输出功率P_输出=P-P_热=20W-4W=16W．
答：（1）通过电动机的电流为2A．
（2）电动机的输入功率为20W．
（3）电动机的热功率为4W．
（4）电动机的输出功率为16W．

点评 对于电动机电路区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路，可从从能量转化的角度理解：电能全部转化内能时，是纯电阻电路．电能转化为内能和其他能时，是非纯电阻电路．