Question

如圖9-2-2所示，電源電動勢E=10 V，內阻r=0.5 Ω，“8 V 16 W”的燈泡恰好能正常發光，電動機也正常工作，電動機M繞組的電阻R₀=1 Ω.求：

（1）路端電壓；

（2）電動機的輸出功率；

（3）如果在電動機正常工作時，轉子突然被卡住，電動機的發熱功率是多大？

圖9-2-2

Answer 1

解析：（1）由于燈泡正常發光，則電源的路端電壓U=8 V.

（2）當電動機正常工作時，有機械能輸出，此時的電動機為非純電阻用電器，對于它，歐姆定律I=不再成立.由閉合電路歐姆定律：E=U+Ir得I== A=4 A.

    流過電動機的電流I_m=I-I_L=I-P_L/U_L=4 A- A=4 A-2 A=2 A

    電動機的輸入功率P_入=UI_m=8×2 W=16 W

    電熱功率 P_熱=I_m²R₀=2²×1 W=4 W

    根據能的轉化與守恒定律，輸入功率應等于熱功率與輸出功率之和，則：P_出=P_入-P_熱=16 W-4 W=12 W.

（3）如果在電動機正常工作時，轉子突然被卡住，電動機相當于一個電阻.R_L== Ω=4 Ω

R_并== Ω=0.8 Ω

I==A=A

    路端電壓U=E-Ir=10 V-×0.5 V= V，電動機的發熱功率P_熱==W=37.9 W.

答案：（1）8 V（2）12 W  （3）37.9 W