Question

18．在研究微型電動機的性能時，應用如圖所示的實驗電路．其中電壓表和電流表均可視為是理想表，電源的電動勢為30V，內阻為1Ω，電動機內阻為4Ω．當調節(jié)滑動變阻器R使電動機正常運轉時電流表和電壓表的示數分別為2.0A和24.0V．則這臺電動機正常運轉時輸出功率為多少？變阻器R 此時接入電路的阻值多大？

Answer 1

分析 電動機正常運轉時，根據輸入的電功率和熱功率之差求出輸出功率；根據閉合電路歐姆定律列式求解變阻器R 此時接入電路的阻值．

解答 解：電動機正常運轉時，輸入的電功率為：P_電=UI=24×2=48W，
發(fā)熱功率為：P_熱=I²R_M=2²×4W=16W，
所以輸出功率為：P_出=P_電-P_熱=48-16=32W；
根據閉合電路歐姆定律，有：E=U+I（R+r），故R=$\frac{E-U}{I}-r=\frac{30-24}{2}-1=2Ω$；
答：這臺電動機正常運轉時輸出功率為32W，變阻器R 此時接入電路的阻值為2Ω．

點評 電動機電路停止運轉時其電路純電阻電路，歐姆定律成立．電動機正常運轉時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，根據能量轉化和守恒定律求解輸出功率．