电动机练习题

1.某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量 m^ 50 kg，电源电压为120 V.当电动机以v = m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流 1= 5 A. (g 取 10 m/s2)求：

(1)电动机线圈的电阻R等于多少

⑵ 若因故障电动机不能转动，这时通过电动机线圈的电流多大电动机消耗的电功率又为多大

［解析］(1)电动机消耗的总功率P总二UI，

电动机的输出功率等于机械功率 P机=Fv= mgv,

电动机的发热功率P热二I2R

而电动机消耗的总功率、热功率和输出功率之间的关系为P总=P热+ P 机,

UI — mgv

所以P热=卩总一 P机，则R= p2 = 6 Q .

(2)电动机不转动时相当于一纯电阻，由欧姆定律得

,U

I '二 R= 20 A，

所以，此时电动机消耗的电功率等于发热功率

2

P= I ' R= 2 400 W.

2.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器 R,使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 A和V ;重新调节R, 使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为 A和V .求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻.

［解析］当电流表和电压表的示数为 A和V时电动机停止工作，电路中只有电

动机的内阻消耗电能，其阻值r = ¥=错误！= Q .当电动机正常工作时，电

I 1

流表、电压表示数分别为 A和V，则电动机的总功率 P总=U212=x W= W,线圈电阻的热

功率 P热=12r = x 2 W= W，所以P输出=P总一 P热=W— W= W.

3.微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1 Q,当加在它两端的电压为 V时, 电流为A，且能正常工作，求：

(1)它的额定输入功率多大

(2)工作时由导线发热损失的功率多大

(3)它的最大输出功率多大

［解析］(1)电动机的额定输入功率为：

P额=UI = X w= W.

(2)电动机的发热功率为：

P 热=I2R = 2X 1 W= W.

(3)根据能量的转化与守恒，电动机的最大输出功率为：

P出=P额一P热=W.

［答案］⑴ W (2) W (3) W

4.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图. 电动机内阻r= Q, 电路中另一电阻R= 10 Q，直流电压U= 160 V，电压表示数U V= 110 V.试求：

(1)通过电动机的电流；

(2)输入电动机的电功率；

(3)若电动机以v = 1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量.(g取

2

10 m/s )

［解析］(1)电阻R两端的电压U R= U- U V= 160 V — 110 V = 50 V

U R 50

电阻R中的电流I = 石A = 5 A，通过电动机的电流也为 5 A.

⑵ 输入电动机的电功率 P=IU v = 5X 110 V = 550 W.

(3)电动机输出的功率用来提升重物，

P— 12r = mgv

解得，m= 53 kg.

［答案］(1)5 A ⑵550 W (3)53 kg

5.一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表

(1)此车的电动机在额定电压下正常工作时，消耗的电功率是多大

(2)此电动机的内阻是多少电动机正常工作时的效率(输出功率与输入功率之比)是多少

(3)总质量70 kg(包括人及所带物品)的人骑此车沿平直公路行驶，若行驶过程中所受的阻力为车和人总重的倍，且只靠电动机提供动力，g取10 m/s2.

求此人骑车行驶的最大速度.

［解析］⑴P入=Ul= 160 W.

⑵ 由能量守恒定律有P入=P热+ P出

即 UI = I2r + 120，

解得r = Q，

正常工作效率n X 100沧 75%.

⑶阻力F f = (口人+口车)g = 20 N ,

P出=F牵v,

达到最大速度时有F牵=F f,

代入数据解得v = 6 m/s.

［答案］(1)160 W (2) Q 75% (3)6 m/s