Question

15．一臺直流電動機的額定電壓為U=200V，電動機線圈的電阻R=1Ω，當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=50s．求：
（1）電動機消耗的總電能；
（2）線圈電阻上產(chǎn)生的熱量；
（3）電動機機械效率．

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）電動機的機械效率等于輸出功率除以總功率．

解答 解：（1）電動機消耗的總電能：
E=UIt=200×20×50=2×10⁵J
（2）線圈電阻上產(chǎn)生的熱量：
Q=I²Rt=20²×1×50=2×10⁴J
（3）電動機機械效率：
η=$\frac{E-Q}{E}$×100%=90%
答：（1）電動機消耗的總電能2×10⁵J；
（2）線圈電阻上產(chǎn)生的熱量2×10⁴J；
（3）電動機機械效率90%

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．