Question

在研究微型電動機的性能時，應用如圖所示的實驗電路，當調節滑動變阻器R并控制電動機停止轉動時，電流表和電壓表的示數分別為0.50A和2.0V，重新調節R并使電動機恢復正常運轉，此時電流表和電壓表的示數分別為2.0A和24.0V．求這臺電動機正常運轉時的輸出功率．

Answer 1

分析：電動機停止轉動時，其為純電阻元件，由歐姆定律可得其內阻，進而由P=UI可得輸入功率，由P=I²r可得發熱功率，可得輸出功率．

解答：解：設電動機的內阻為r_m，電動機正常工作時總功率為P_m，內阻消耗的電功率為P_r，輸出功率為P_出，由題意可得：
電動機停止轉動時，其為純電阻元件，由歐姆定律可得其內阻為：
rM=

U

I

=

2.0

0.5

Ω=4Ω            ①
由非純電阻電功率可得電動機的輸入功率為：
P_M=IU=24×2W=48W         ②
發熱功率為：
Pr=I2rM=22×4W=16W        ③
故輸出功率為：
P_出=P_M-P_r=48W-16W=32W  ④
答：這臺電動機正常運轉時的輸出功率為32W．

點評：通過本題重點是掌握非純電阻元件輸入功率，輸出功率的區別并會計算，會依據給定的條件求非純電阻元件的內阻．