Question

直流電動機的內(nèi)電阻r=2Ω，與R=8Ω的電阻串連接在線圈上，如圖所示．已知線圈面積為

2

20

m²，共100匝，線圈的電阻為2Ω，線圈在B=

2

π

T的勻強磁場中繞OO'以轉(zhuǎn)速n=600r/min勻速轉(zhuǎn)動，在合上開關(guān)S后電動機正常工作時，電壓表的示數(shù)為100V．
求：電動機正常工作時的輸出功率？

Answer 1

分析：先根據(jù)線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢的最大值公式求出最大值，進而求出有效值，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流，電動機正常工作時的輸出功率等于總功率減去內(nèi)阻消耗的功率．

解答：解：ω=2πn=20πrad/s
線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢的最大值為：E_m=NBSω=200

2

V
有效值為：E=

Em

2

=200V  
設(shè)線圈的電阻為r′，則電路中的電流I為I=

E-U

R+r′

=10A       
電動機正常工作時的輸出功率為P=UI-I²r=800W
答：電動機正常工作時的輸出功率為800W．

點評：本題是簡單的交流發(fā)電機的原理，考查綜合應(yīng)用法拉第定律、歐姆定律、楞次定律等電磁學(xué)規(guī)律分析實際問題的能力．