Question

某同学对录音机中的小电动机用题图所示电路进行实验研究．闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.40V时，电流表的示数为0.20A，此时电动机未转动．当电压表的示数为2.0V时，电流表的示数为0.30A，此时电动机匀速转动，求：
（1）电动机线圈的电阻；
（2）电动机转动时消耗的电功率；
（3）电动机转动时产生的机械功率．

Answer

（1）电动机未转动时，其电路是纯电阻电路，欧姆定律成立，由电流表和电压表的示数，根据欧姆定律求出电动机线圈的电阻；
（2）电动机转到时为非纯电阻电路，根据P=UI求出电动机转动时消耗的电功率；
（3）根据P=I2R求出电动机转动时线圈发热功率，电动机转动时消耗的电功率减去线圈发热功率即为产生的机械功率．
【解析】
（1）电动机未转动时，其电路是纯电阻电路，根据欧姆定律可得线圈的电阻：
R===2Ω；
（2）电动机转到时为非纯电阻电路，电动机转动时消耗的电功率：
P=U2I2=2.0V×0.3A=0.6W；
（3）电动机转动时，发热功率：
P热=I22R=（0.3A）2×2Ω=0.18W，
产生的机械功率：
P机=P-P热=0.6W-0.18W=0.42W．
答：（1）电动机线圈的电阻为2Ω；
（2）电动机转动时消耗的电功率为0.6W；
（3）电动机转动时产生的机械功率为0.42W．