Question

小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，小明将它接在图示的电路中，闭合开关后，移动变阻器的滑动片P．
（1）当电压表示数为0.3V时，电动机不转动，此时电流表示数为0.3A．求电动机线圈的电阻是多大？
（2）当电压表示数为3V时，电动机正常转动，此时电流表示数为0.4A．求电动机的发热功率及对外做功的机械功率．

Answer 1

解：（1）电动机不转，由欧姆定律得：R===1Ω；
（2）当电机转动时，发热功率为：P_热=I₁²R=（0.4A）²×1Ω=0.16W；
消耗的总电能为：P_总=U₁I₁=3V×0.4A=1.2W；
则对外做功的机械功率为：P=P_总-P_热=1.2W-0.16W=1.04W．
答：（1）电动机电阻为1Ω；（2）正常工作时发热功率为0.16W，输出的机械功率为1.04W．
分析：（1）电动机正常被卡住时，电机不转，故可以当成纯电阻电路处理，由欧姆定律可求得电阻．
（2）电动机正常工作时，发热功率由焦耳定律求解，机械功率由总功率减去发热功率求解．
点评：对于非纯电阻电路，欧姆定律不可用，电功和电热也是不相等的．但当电动机被卡住时可以当成纯电阻处理．