Question

请讲解下面高中的例题,欧姆定律与焦耳定律矛盾吗？

高中物理“焦耳定律”例题：一台电机，额定电压110V，电阻0.4Ω，正常工作时电流50A。每秒钟电流做功 UIt=5.5*1000J。电机线圈每秒钟产生的热量是 I方Rt=1.0*1000J。可见电功比电热大的多。
问题是，用欧姆定律计算可得 110V/0.4Ω=275A 110V/50A=2.2Ω 那么2.2Ω、275A和电阻0.4Ω，正常工作时电流50A 不就矛盾了吗？
I方Rt=275A方*2.2Ω*1s能成立吗？

Answer 1

欧姆定律不是适应于任何电路，它只适应于纯电阻电路（所谓纯电阻电路就是指电流所做的功全部转化为内能，没有其它形式的能量产生）,而电动机不是纯电阻电路,是含电感(高中物理会学习这一内容)的电路,电流通过电动机,大多数电能转化为机械能,只有少部分电能转化为内能。另外通过公式 W=UIt计算出来的W（电功）其实就是消耗的电能，而在电动机工作过程中，消耗的电能包含内能（少量）和机械能（大部分）；而利用Q=I^2Rt计算出来的Q就只是指产生内能的那部分能量,因而从电动机工作中的数据计算出来的W会远远大于Q。