Question

6．一直流電動機線圈內阻一定，用手握住轉軸使其不能轉動（此時是純電阻），在線圈兩端加電壓為U₁=0.3V，電流為I₁=0.3A．松開轉軸，在線圈兩端加電壓為U₂=4V時，電流為I₂=1A，電動機正常工作．求：
（1）電動機線圈內阻r？
（2）該電動機正常工作時，輸入的電功率P_入及機械功率P_機各是多少？

Answer 1

分析 電動機不轉時是純電阻電路，由歐姆定律求出電動機的電阻，由P=I²R求出電動機正常工作時電動機線圈消耗的熱功率，電動機的輸入功率與熱功率之差是電動機的輸出功率；

解答 解：
（1）電動機不轉動時，其消耗的電功全部轉化為內能，故可視為純電阻電路，由歐姆定律得電動機線圈內阻：r=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.3}{0.3}$Ω=1Ω，
（2）電動機轉動時，消耗的電能轉化為內能和機械能，
其輸入的電功率為：P_入=I₂U₂=1×4W=4W；
電動機的機械功率：P_機=P_入-I²r=4W-1²×1W=3W，
答：（1）電動機的線圈內阻為1Ω；
（2）輸入功率為4W；機械能功率為3W．

點評 知道電動機不轉時是純電阻電路，由歐姆定律求出電動機電阻是本題的難點；知道電動機的輸入功率與熱功率之差是電動機的輸出功率是正確解題的關鍵．