Question

小明同學的玩具電動車上，有一微型直流電動機，小明將它接在圖示的電路中，閉合開關后，移動變阻器的滑動片P．
（1）當電壓表示數為0.3V時，電動機不轉動，此時電流表示數為0.3A．求電動機線圈的電阻是多大？
（2）當電壓表示數為3V時，電動機正常轉動，此時電流表示數為0.4A．求電動機的發熱功率及對外做功的機械功率．

Answer 1

解：（1）電動機不轉，由歐姆定律得：R===1Ω；
（2）當電機轉動時，發熱功率為：P_熱=I₁²R=（0.4A）²×1Ω=0.16W；
消耗的總電能為：P_總=U₁I₁=3V×0.4A=1.2W；
則對外做功的機械功率為：P=P_總-P_熱=1.2W-0.16W=1.04W．
答：（1）電動機電阻為1Ω；（2）正常工作時發熱功率為0.16W，輸出的機械功率為1.04W．
分析：（1）電動機正常被卡住時，電機不轉，故可以當成純電阻電路處理，由歐姆定律可求得電阻．
（2）電動機正常工作時，發熱功率由焦耳定律求解，機械功率由總功率減去發熱功率求解．
點評：對于非純電阻電路，歐姆定律不可用，電功和電熱也是不相等的．但當電動機被卡住時可以當成純電阻處理．