Question

某直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如圖所示，已知電源提供的電壓U=110V，內(nèi)阻不計(jì)，電機(jī)中的一切摩擦不計(jì)．當(dāng)電機(jī)提升m=50kg的重物時(shí)，測(cè)得電路中的電流為I=5A，物體的提升速度是v=0.9m/s．
①試求出電機(jī)的熱功率和電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R；
②若電機(jī)提拉的物體過重而無法提起，此時(shí)電機(jī)內(nèi)熱功率又如何？（設(shè)電機(jī)不能被燒毀）

Answer 1

分析：在計(jì)算電功率的公式中，總功率用P=IU來計(jì)算，發(fā)熱的功率用P=I²R來計(jì)算，如果是計(jì)算純電阻的功率，這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果是一樣的，但對(duì)于電動(dòng)機(jī)等非純電阻，第一個(gè)計(jì)算的是總功率，第二個(gè)只是計(jì)算發(fā)熱的功率，這兩個(gè)的計(jì)算結(jié)果是不一樣的．

解答：解：①重物被提升的功率P₁=Fv=Gv=500×0.9W=450W，
此時(shí)電路中的電流為5A．則電源的總功率P_總=EI=110×5W=550W，
所以線圈電阻消耗的功率為P_r=P_總-P₁=550-450W=100W，
由毆姆定律可得：r=

Pr

I2

=

100

52

Ω=4Ω，
②若電機(jī)提拉的物體過重而無法提起時(shí)，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)可認(rèn)為是純電阻，此時(shí)的發(fā)熱功率為P′熱=

U2

R

=

1102

4

=2625W．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的．