Question

微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻一定，把它接入電壓為U₁=0.2V的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得此時(shí)流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是I₁=0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入電壓為U₂=2.0V的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是I₂=1.0A，求：
（1）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R．
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率及吸塵器的效率．
（3）如果電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)此時(shí)的發(fā)熱功率（設(shè)此時(shí)線圈未被燒壞）．

Answer 1

分析：（1）在電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于純電阻，根據(jù)歐姆定律可以求得電動(dòng)機(jī)的線圈電阻；
（2）根據(jù)功率的公式P=UI，可以求得電動(dòng)機(jī)的功率，進(jìn)而可以求得電動(dòng)機(jī)的效率；
（3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子被卡住時(shí)，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于純電阻，根據(jù)P=

U2

R

可以求得發(fā)熱的功率大小．

解答：解：（1）電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)線圈電阻為R，則R=

U1

I1

=

0.2

0.4

Ω=0.5Ω，
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的功率為P=U₂I₂=2.0×1.0 W=2.0 W，
電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈電阻損耗的功率為P_損=I₂²R=1.0²×0.5 W=0.5 W，
電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出功率為P_出=P-P_損=2.0-0.5 W=1.5 W，
電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)效率為η=

P出

P

×100%=

1.5

2.0

×100%=75%，
（3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子被卡住時(shí)，電功全部轉(zhuǎn)化為電熱P熱=

U22

R

=

2.02

0.5

W=8W．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的．