Question

18．有一個(gè)電動(dòng)機(jī)接在電壓為6V不變的電源上，用手捏住電動(dòng)機(jī)不讓它轉(zhuǎn)動(dòng)，電流為3A，松手后電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)，電流為0.3A．求：
（1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每分鐘線圈產(chǎn)生的熱量；
（2）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械功率．

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)成純電阻電路處理，由歐姆定律可求出線圈的電阻，再根據(jù)Q=I²Rt求出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量；
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，發(fā)熱功率由焦耳定律求解，機(jī)械功率等于總功率減去發(fā)熱功率．

解答 解：（1）因?yàn)镮=$\frac{U}{R}$，所以電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{3A}$=2Ω
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)每分鐘線圈產(chǎn)生的熱量：
Q=I²Rt=（0.3A）²×2Ω×60s=10.8J
（2）電動(dòng)機(jī)總功率：P_總=UI=6V×0.3A=1.8W
線圈發(fā)熱功率：P_熱=I²R=（0.3A）²×2Ω=0.18W
輸出的機(jī)械功率：P=P_總-P_熱=1.8W-0.18W=1.62W
答：（1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每分鐘線圈產(chǎn)生的熱量是10.8J；
（2）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械功率是1.62W．

點(diǎn)評 對于非純電阻電路，歐姆定律不可用，電功和電熱也是不相等的，但當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可以當(dāng)成純電阻處理．