初中物理,电热器方面的

有一个直流电动机,把它接入0.2伏特的电压的电路中,电动机不转动,测得流过电动机的电流是0.4A。若把它接入2伏特的电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A,问电动机正常工作时的热效率为___,假如电动机在正常工作时突然因为某种原因卡死,为此时热功率为____

我想知道为什么第一个空的热功率就是用0.2V的电路里去算的。那个热功率不应该只适应于0.2V电压的电路么?能否证明0.3V,0.4V电路里它热功率一样?如果不能,凭什么正常工作的时候,热功率用0.2伏特电压下的那玩意儿去算?

电动机电路是一个不同于纯电阻的电路(属感性电路)。但在直流电路中且当它不转时,除去通电的那一刹那,它就等同于一个纯电阻电路。
(1)当它不转时,消耗电能就不可以转化成机械能,只能转化成热能,这时的电路就是一个纯电阻电路,根据能的转化和守恒定律,电动机上消耗的功率全部用来转化成热能。
(2) 而当它转起来的时候,电流在线圈不断改变方向,电流通过线圈会不断的产生电磁能(还产生反电动势),进而向外界输出机械能,同时由于电流通过线圈,线圈内部电阻会发热,所以还会产生热能。根据能的转化和守恒定律,电动机上消耗的电能就等于线圈产生的电磁能和热能之和,而电磁能又等于电动机向外界输出的机械能加上由于转子、定子相对运动克服摩擦产生的热能。忽略转、定子摩擦生热的话,则:消耗的电能=输出的机械能+线圈内阻产生的热能。这时电路中的电动机,就不可以把它看成一个简单的电阻,(由于线圈中反电动势的存在)也不可以简单的把它当电阻直接运用欧姆定律进行计算,这时它已经不是一个纯电阻电路了。
在情况(2)中,涉及到的电学计算要注意公式的适用范围,P=U*I适用一切电路的电功率计算,而P=U*U/R、 P=I*I*R是由欧姆定律推到而出,不可用于计算非纯电路电功率。P=I*I*R可用于计算一切电路的电热,但P=U*U/R及P=U*I是由欧姆定律推到而出,不可以用于非纯电阻电路中的电热计算。因为在非纯电阻电路中,欧姆定律已经不能像在纯电阻电路那样简易而直接的运用了,或者说,对非纯电阻电路,不可以运用由欧姆定律推导出来的公式来直接计算电功、电热。
以下是解题及分析的过程:
(1)电动机接入0.2伏特的电压的时,不转动。
分析:【对于这种情况,除通电瞬间,电动机消耗的电能全部转化成热能,电动机电路实为纯电阻电路,可直接运用欧姆定律:】
线圈电阻:r=U/I=0.2伏/0.4安=0.5欧
(2)把它接入2伏特的电路中时,电动机正常工作。
分析:【这时电动机消耗的电能转化成机械能和热能,此时电动机电路为非纯电阻电路,不可简单直接运用欧姆定律(此时你可发现U/I=2伏/1安=2欧,不等于r),电功、电热的推导公式不可运用(用了就错),只能采用普适公式(电功:P=u*I,电热:P=I*IR)。】
故电动机正常工作时的热功率为:P=I*I*R=1安*1安*0.5欧=0.5瓦
(3)假如电动机突然因为某种原因卡死。
分析:【则电路又重新转化成纯电阻电路,此时电能全部转化成热能,又可直接运用欧姆定律以及与其相关的推导公式解题,此时热功率计算可用推导公式P=U*U/R计算。】
此时热功率为:P=U*U/R=2伏*2伏/0.5欧=8瓦
分析:【(此时电动机热功率变大是因为电动机不转,失去了反电动势,线圈电流变大所致。)】
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2012-12-09
你要知道,纯电阻电路和非纯电阻电路的区别
所谓纯电阻电路,指电能全部转化为内能 欧姆定律适用,当0.2V时,电动机不转动,所以电能全部转化为内能,根据欧姆定律可以算出 电阻为 0.5欧
非纯电阻电路指,电能除转化为内能外,还转化为其他形式的能,所以
正常工作时,热功率 P热=I^2 R =0.5W
在0.3V 0.4V时热功率不一样,因为电流不同
如果卡死,电能全部转化为内能,所以热功率P=U^2/R=8W本回答被提问者采纳
第2个回答  2012-12-09
其实 根据“把它接入0.2伏特的电压的电路中,电动机不转动,测得流过电动机的电流是0.4A”这个话只是求出电动机线圈的电阻为0.5欧;根据“若把它接入2伏特的电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A,问电动机正常工作时的热效率为”可求出电机功率为p=ui=2w,发热功率为p1=I2R=0.25W,热效率为p1/p=0.25/2=0.125
第3个回答  2012-12-09
我把初二的都忘完了 怎么办怎么办 知道上有物理专家 这些人 你找个相关物理题 有人能解答出来 你就向他提问吧