电动机的电功率,发热功率,机械功率的问题

Question

资料里有道题.
电动机接在串联电路中,刚开始时的两端电压为0.3V,通过它的电流为0.3A,此时电动机不动.
后来,两端电压为3V,通过它的电流为0.4A.此时电动机转动.
请问它的发热功率和机械功率.
先求出电阻0.3V/0.3A=1欧
然后用焦耳定律P=I2R=(0.4A)2*1欧=0.16W
问题就在这里,
为什么不能用U2/R.
而又为什么不能用3V/0.4A=7.5欧 求电阻.
在电能转换为机械能和内能时是怎么样转换的？
该怎么理解.

Answer 1

电动机不动时可以看作纯电阻负载，因此铜耗、铁耗电阻为0.3V/0.3A=1欧，转动后通过电流为0.4A，则消耗在铜耗、铁耗上的功率即发热功率为I平方R=0.4*0.4*1=0.16瓦，机械功率=输入功率-发热功率=3V*0.4-0.16=1.2-0.16=1.04瓦

I2R和U2/R只能用在纯电路情况下，而电机转动后就不是纯电阻负载，因为直流电机在电枢绕组中会产生一个反电势E，反电势E与电机转速成正比，将来你学到电机学就会知道直流电机的电枢电流公式：Ia=（输入电压-反电势）/电枢电阻，而反电势=电机结构参数*主磁通*电机转速

Answer 2

　　电功率、发热功率、机械功率所对应研究的对象是不同的，它们之间有内在联系。
　　电功率是指电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量。
　　热功率是指在一段电路上因发热而损耗的功率，其大小决定于通过这段导体中电流强度的平方和导体电阻R的乘积。就用电器而言，电功率用於发热部分的功率就是热功率。
　　机械在单位时间内做功的多少称为机械功率。机械效率则受机械设备本身的结构、摩擦等因素影响。改进机械本身的结构，使它更合理、更轻巧，以及良好的保养，适时的润滑都可以提高机械效率。

Answer 3

发热功率要用焦耳定律P=I2R进行计算，而U2/R是当负载为纯电阻时才可以用。电动机线圈只有当电动机停止时才可以看作是纯电阻，所以计算电动机电阻时用0.3V/0.3A=1欧，不能用转动时3V/0.4A=7.5欧。发动机是将电能转换为磁场能，再根据电磁感应原理，转变为机械能，同时，电动机的线圈因为有电阻也消耗一部分能量。

Answer 4

第1的问题:用三种方法计算都一样:
P=U*I=0.3*0.3=0.09W
P==I2R=(0.3)2*1=0.09W 不知你为什么代0.4进去?
P=U2/R=(0.3)2/1=0.09W
第二个问题:电机转动时已不是纯电阻负荷,楼上已解释清楚.

Answer 5

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