Question

13．一臺直流電動機的額定電壓為U=220V，電樞的電阻R=0.5Ω，當(dāng)它正常工作時通過的電流I=20A，若電動機正常運轉(zhuǎn)時間t=1分鐘．求：
（1）電流所做的功；
（2）電樞上產(chǎn)生的熱量；
（3）電動機輸出的機械能．

Answer 1

分析 電動機為非純電阻，電動機在工作時，把電能轉(zhuǎn)化成機械能的同時，還有一部分電能轉(zhuǎn)化成了熱能，并且線圈與電動機串聯(lián)．
（1）已知通過電動機的電流、電動機兩端的電壓和時間，可利用公式W=UIt計算電動機消耗的電能．
（2）已知電動機線圈的電阻、通過線圈的電流和時間，可利用公式Q=I²Rt計算線圈產(chǎn)生的熱量．
（3）已知電動機消耗的電能和線圈產(chǎn)生的熱量，便可以計算出電動機做的機械功．

解答 解：（1）電流所做的功為：W=UIt=110×20×60 J=1.32×10⁵ J
（2）電樞上產(chǎn)生的熱量為：Q=I²Rt=20²×0.5×60 J=1.2×10⁴ J
（3）根據(jù)能量守恒定律，電動機輸出的機械能：E=W-Q=1.32×10⁵ J-1.2×10⁴J=1.2×10⁵ J．
答：（1）電流所做的功為1.32×10⁵ J；
（2）電樞上產(chǎn)生的熱量為1.2×10⁴ J；
（3）電動機輸出的機械能為1.2×10⁵ J．

點評 此題涉及的知識點較多，電功的計算，熱量的計算，需要注意的是，對于非純電阻，電動機消耗的電能并不全部轉(zhuǎn)化為機械能，在選擇公式的時候應(yīng)注意．