Question

15．一台直流电动机的额定电压为U=200V，电动机线圈的电阻R=1Ω，当它正常工作时通过的电流I=20A，若电动机正常运转时间t=50s．求：
（1）电动机消耗的总电能；
（2）线圈电阻上产生的热量；
（3）电动机机械效率．

Answer 1

分析 电动机为非纯电阻，电动机在工作时，把电能转化成机械能的同时，还有一部分电能转化成了热能，并且线圈与电动机串联．
（1）已知通过电动机的电流、电动机两端的电压和时间，可利用公式W=UIt计算电动机消耗的电能．
（2）已知电动机线圈的电阻、通过线圈的电流和时间，可利用公式Q=I²Rt计算线圈产生的热量．
（3）电动机的机械效率等于输出功率除以总功率．

解答 解：（1）电动机消耗的总电能：
E=UIt=200×20×50=2×10⁵J
（2）线圈电阻上产生的热量：
Q=I²Rt=20²×1×50=2×10⁴J
（3）电动机机械效率：
η=$\frac{E-Q}{E}$×100%=90%
答：（1）电动机消耗的总电能2×10⁵J；
（2）线圈电阻上产生的热量2×10⁴J；
（3）电动机机械效率90%

点评 此题涉及的知识点较多，电功的计算，热量的计算，需要注意的是，对于非纯电阻，电动机消耗的电能并不全部转化为机械能，在选择公式的时候应注意．