纯电阻与非纯电阻电路

纯电阻电路与非纯电阻电路

纯电阻电路就是在通电的状态下，只发热的电路，即通电状态下电能全部转化为电路电阻的能，不对外做功。纯电阻电路中只有电阻、电源、导线，电能不能转化为热能以外的能量形式。例如：电灯，电烙铁，熨斗，等等，他们只是发热。它们都是纯电阻电路。

非纯电阻电路像发动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。非纯电阻电路中电能一部分转化为电阻的能，一部分转化为其他形式的能，如发动机，电扇等，一部分电能就要转化为机械能。

①在纯电阻电路(如白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等电路)中，电功等于电热，即W＝Q＝Pt＝UIt＝I²Rt＝U²t/R

②在非纯电阻电路(含有电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等)中消耗的电能除转化成能外，还有一部分转化成机械能(如电动机)或化学能(如电解槽)，即：

电动机：W＝E机械＋Q(UIt＝E机械＋I²Rt)

电解槽：W＝E化学＋Q(UIt＝E化学＋I²Rt)

此时：W>Q(UIt>I²Rt)

在非纯电阻电路中，U²t/R既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立．（2）电功率与热功率

①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P＝UI＝I²R＝U²/R

②在非纯电阻电路中，电功率包含热功率，P＝UI为电功率，P′＝I²R为热功率，有P>P 特别提醒：

不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为能．只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U>IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能．

含电动机的电路部分必须利用能量守恒求解，对于电动机必须注意公式要运用的正确。纯电阻电路部分的一些公式的变形都不能使用，所以要求输入功率，必须求出电动机两端电压和工作电流；要求电动机消耗的电热功率，必须求出电动机的工作电流和阻。

电动机正常工作时的输入功率（即电动机消耗的总功率）一部分转化为电热，一部分转化为机械能输出。根据能量守恒：

P输入=P热+P输出

1．求电动机两端的电压U

2．求流过电动机的电流I

3．求电动机的阻r

4．求电动机输入功率P输入，用电功率公式P=IU计算

5．求电动机阻消耗的电热功率P热，根据焦耳定律求出P热=I2r

有关电动机电路的计算专题练习

1、“220V、5．5kW”的电动机，线圈电阻为0．4Ω，它在正常工作时的电流为_____A，1s钟产生的热量是______J，1s有____J的电能转化为机械能。

2、一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是（）

A电动机的输出功率为U2／R B电动机的发热功率为I2R

C电动机的输出功率为IU-I2R D电动机的功率可写作IU=I2R=U2／R

3、一台电阻为2Ω的电动机，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流为10A，则这台电动机消耗的电功率为______，发热功率为______，转化成机械功率为______，电动机的效率为______。

4、如图电路中，电阻R=2Ω，电动机阻r=4Ω，电压U AB=60V，电压表示数为50V，则电动机消耗的电功率为，电动机输出的机械功率为（电动机机械损耗不计）。

5、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R。设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间，下述说法中不正确的是（）：

A．电炉和电动机产生的电热相等B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率

C．电炉两端电压小于电动机两端电压D．电炉和电动机两端电压相等

6、一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时().

(A)每秒消耗10kw电能(B)每秒对外做10kw功

(C)每秒消耗10kJ电能(D)每秒对外做10kJ功

7、一台电动机的电阻为4Ω，在220V的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W.若电动机工作5min，则电流做功________J.

8、电动机的线圈阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是().

(A)电动机消耗的电能为UIt(B)电动机消耗的电能为I2Rt

(C)电动机线圈产生的热量为I2Rt(D)电动机线圈产生的热量为U2t/R

9、某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50千克，电路的电压是110伏，不计各处磨擦，当电动机以V=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5安，由此可知，电动机线圈的电阻R=欧（g取10m/s2）

10、如图1所示电路，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻.下列结论正确的是().

A.R两端的电压为6V

B.通过电动机的电流为6A

C.电阻R消耗的电功率为144W

D.电动机消耗的电功率为6W

11、一个电动机的线圈电阻是4.4Ω，当把它接在220V电压下工作10min。已知通过线圈的电流是5A,这时电动机做功____J，线圈产生的热量是_____J。

12、某电动机线圈电阻为1Ω，接在220V的直流电压下，工作电流为1A，则电动机消耗的电功率为_____W；发热损耗的电功率为____W；转化为机械能的功率为____W。

13、小华准备参加玩具赛车比赛，她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机，实验时她先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动，分别将2次实验的有关数据记录在表格中。请问：(1)当电动机正常工作时，转化为机械能的功率是多少？(2)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少？

14.有一个直流电动机，把它接入0.2伏电压的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4安；若把电动机接入2.0伏电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0安，求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率多大？

15、如图所示，有一台提升重物用的直流电动机M，线圈的阻为r=0.60Ω，与电动机串联的定值电阻阻值为R=10Ω，电路的路端为U=160V．图中理想电压表的示数为110V．求：⑴通过电动机的电流I是多大？⑵电动机的输入功率P是多大？⑶电动机的机械功率P/是多大？