Question

【题目】直流电动机的基本结构由永磁铁和矩形线圈构成，如图1所示。现将标有“3V，3W”的直流电动机，串联一个滑动变阻器接在电动势为E =4. 0V、内阻为r=0.40Ω的电源的两端，如图2所示。已知电动机线圈的电阻Ro =0. 10Ω,不计其它电阻。

(1)若滑动变阻器接人电路的阻值R1=3.5Ω，且电动机卡住不转，求此时电路中的电流I1。

(2)调节滑动变阻器接人电路的阻值，或电动机工作时的负载发生变化，回路中的电流I及电源的输出功率P随之改变。

a．请从理论上推导P与，的关系式，并在图3中定性画出P-I图像；

b．求该电源对外电路能够输出的最大功率Pm。

(3)调节滑动变阻器接人电路的阻值，使电动机正常工作。现保持滑动变阻器接人电路的阻值不变，增加电动机的负载，电动机将通过转速调节达到新的稳定状态。请分析说明在这个过程中，电路中的电流如何变化。

Answer 1

【答案】（1）；10W （2）电路中的电流变大

【解析】

（1）根据闭合电路欧姆定律有：

（2）a.电源的输出功率，图像如图所示：

当电路中的电流时，电源的输出功率最大，且

（3）电动机的负载增加，达到新的稳定状态后，线圈的转速变慢，线圈因为切割磁感线产生反电动势变小，根据可知，电路中的电流变大。