Question

3．有一起重機用的是直流電動機，如圖所示，其內阻r=0.8Ω，線路電阻R=10Ω，電源電壓U=150V，理想電壓表的示數為110V，求：
①通過電動機的電流；
②輸入到電動機的功率P_入；
③電動機輸出的機械功率P_出．

Answer 1

分析 （1）以電阻R為研究對象，根據歐姆定律求出電流，即為通過電動機的電流．
（2）電動機的輸入功率是電功率，根據P_入=U_MI公式求解．電動機兩端的電壓U_M=U-U_R．
（3）電動機的發(fā)熱功率P_T=I²r，電動機輸出的機械功率P_出=P_入-P_T．

解答 解：（1）對電阻R，根據歐姆定律得：
I=$\frac{{U-{U_M}}}{R}$=$\frac{150-110}{10}$A=4A
電動機與電阻R串聯，則通過電動機的電流為4A．
（2）電動機的輸入功率為：P_入=U_MI=110×4W=440W
（3）電動機的發(fā)熱功率為：P_T=I²r=4²×0.8W=12.8W，
根據能量轉化和守恒定律得：
電動機輸出的機械功率為：P_出=P_入-P_T=440W-12.8W=427.2W
答：（1）通過電動機的電流為4A；
（2）輸入到電動機的功率P_入為440W；
（3）電動機輸出的機械功率P_出為427.2W．

點評 電動機工作時電路是非純電阻電路，歐姆定律不適用，不能根據I=$\frac{U}{R+r}$求通過電動機的電流，只能對電阻運用歐姆定律進行研究．