Question

【題目】直流電動機的基本結(jié)構(gòu)由永磁鐵和矩形線圈構(gòu)成，如圖1所示�，F(xiàn)將標有“3V，3W”的直流電動機，串聯(lián)一個滑動變阻器接在電動勢為E =4. 0V、內(nèi)阻為r=0.40Ω的電源的兩端，如圖2所示。已知電動機線圈的電阻Ro =0. 10Ω,不計其它電阻。

(1)若滑動變阻器接人電路的阻值R1=3.5Ω，且電動機卡住不轉(zhuǎn)，求此時電路中的電流I1。

(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器接人電路的阻值，或電動機工作時的負載發(fā)生變化，回路中的電流I及電源的輸出功率P隨之改變。

a．請從理論上推導P與，的關(guān)系式，并在圖3中定性畫出P-I圖像；

b．求該電源對外電路能夠輸出的最大功率Pm。

(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器接人電路的阻值，使電動機正常工作�，F(xiàn)保持滑動變阻器接人電路的阻值不變，增加電動機的負載，電動機將通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)達到新的穩(wěn)定狀態(tài)。請分析說明在這個過程中，電路中的電流如何變化。

Answer 1

【答案】（1）；10W （2）電路中的電流變大

【解析】

（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律有：

（2）a.電源的輸出功率，圖像如圖所示：

當電路中的電流時，電源的輸出功率最大，且

（3）電動機的負載增加，達到新的穩(wěn)定狀態(tài)后，線圈的轉(zhuǎn)速變慢，線圈因為切割磁感線產(chǎn)生反電動勢變小，根據(jù)可知，電路中的電流變大。