Question

電動機是一種使用廣泛地動力機械。從能量轉(zhuǎn)化的角度看，它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉。

（1）如果某電動機線圈的電阻為R，電動機工作時兩端的電壓為U，通過電動機的電流為I，請推導(dǎo)此電動機電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率η=（U-IR）/U。

（2）如果有一個直流電動機，把它接入0.3V電壓的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是0.6A，若把它接入3V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是2A。如在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率多大？（提示：電動機在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時為純電阻用電器）

Answer 1

證：（1）電動機消耗的電能：W總=UIt…………1分

線圈產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt…………1分

W有=W總－Q=UIt－I2Rt=It(U－IR)…………1分

∴η=W有/W總= It(U－IR) /（UIt）=(U－IR)/ U……………1分

（2）∵U1=0.3V   I1=0.6A     U2=3V     I2=2A

根據(jù)I=U/R

∴  電動機線圈電阻 R=U1/I1=0.3V/0.6A=0.5Ω ……………1分

轉(zhuǎn)子被卡住時的電流I′=U2/R=3V/0.5Ω=6A   …………………1分

此時電動機的發(fā)熱功率P′=I′2R=（6A）2×0.5Ω=18W  …………1分