Question

简单物理问题

电源，小灯泡，电动机，变阻器串联在电路中，电源电压恒为U=14V，小灯泡L标有“4V，8W”，电动机的线圈电阻r=1欧，当变阻器调到2欧时，小灯泡电动机均正常工作，求电动机的机械效率？

有一种解法是：
灯泡电阻为2欧，当正常工作时，电流2A，所以滑变（2欧）分压等于灯泡电压为4V，即14-4-4=6，电动机分压6V，功率P总=2*6=12W，又热功率P热=I~2*R=4，然后效率是(12-4)/12=……

我的解法是：
算出电流是2A，电灯电阻为2欧姆，变阻器为2欧姆，电动机为1欧姆，则用14/5*2为5.6v

怎么和上面分析的滑动变阻器为4V不同啊？

我哪里错了，麻烦说清楚一点，有加分的，谢谢！~

Answer 1

你的主要问题在于发动机上，发动机不是一个纯阻负载，它包括一个电阻分量和一个电感分量，电阻分量是发热，电感分量用来让发动机转动转化为机械能。

所以电机的总功率只能等于电压乘上电流，不能用电阻来算。用电阻算出来的功率只有发热的电阻分量，机械那部分就没有啦。

而电机的机械效率=机械功率/（机械功率+发热功率）*100%

Answer 2

电动机的线圈电阻r=1欧，只是电动机的内阻，这是消耗功率的。
计算效率，需要先算出电源为电动机提供的总功率P，再计算出电动机实际输出的功率Po，效率为Po/P。
可以这样理解：电路中的电流为2A，则电源为电路提供的总功率为Pu=E*I=14*2=28W。这些功率是为电灯、滑动变阻器和电动机提供的。那么电动机得到的总功率P=Pu-P灯-P划变=28-8-8=12W。由于电动机线圈电阻r=1欧
要损耗热功率，Pr=r*I^2=4W，则电动机实际的输出功率为Po=P-Pr=8W，
那么，效率为：Po/P=8/12。

Answer 3

因为电动机的既有热功率也有机械功率。
你的那个式子没有估计到电动机的机械功率，电动机的UI不等于I^2*R.
OK?

Answer 4

对于电动机这一类热机 因为在工作时要产生热量，不是全部用来做功，不能公式P=UI,只能用P=I2R.

希望对你有帮助。

Answer 5

因为你的方法仅仅是把电动机当做定值电阻在计算，而电动机在工作时另外还会消耗电能，所以还要需更多电压