Question

9．有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A，求电动机正常工作时的输出功率多大？电动机的机械效率多大？如果在发动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？

Answer 1

分析 应用欧姆定律可以求出电动机的电阻；
电动机正常工作时，电动机的总功率等于机械功率与热功率之和，应用电功率公式求出输出功率，应用效率公式求出机械效率；
电动机卡住时电动机为纯电阻电路，应用电功率公式可以求出发热功率．

解答 解：电动机不转时电动机为纯电阻电路，电动机线圈电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.2V}{0.4A}$=0.5Ω，
电动机的总功率：P=UI=2V×1A=2W，
电动机的热功率：P_热=I²R=（1A）²×0.5Ω=0.5W，
电动机的输出功率：P_输出=P-P_热=2W-0.5W=1.5W，
电动机的机械效率：η=$\frac{{P}_{输出}}{P}$×100%=$\frac{1.5W}{2W}$×100%=75%；
电动机卡住时电动机的发热功率：P_热′=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2V）^{2}}{0.5Ω}$=8W；
答：电动机正常工作时的输出功率1.5W；电动机的机械效率是75%；
如果在发动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是8W．

点评 电动机正常工作时是非纯电阻电路，电动机的总功率等于机械功率与热功率之和；电动机不转动时电动机是纯电阻电路；应用电功率公式、效率公式即可解题．