Question

求一个物理题的疑问

）如图，电动机M的线圈电阻为0.5欧，当S断开时，电流表读数1安当S闭合时，电流表读数3安。问：
（）电阻R为多大？
（2）电动机的机械功率为多大？
（3）电动机工作2分钟，电动机线圈产生了多少热量？
答案：（1）10欧，（2）18瓦，（3）240J
解析：(1)当S断开时，只有R连入电路中，则R=U/IR=10V/1A=10Ω
(2) 电动机与电阻R并联，则通过电动机的电流为
I动=I总-IR=3A-1A=2A
电动机将电能转化为内能和机械能，因此
P机械=P电-P热=UI-I2r=10V×2A-(2A)2×0.5Ω=18W
(3)由焦耳定律可得
Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×2×60s=240J
最后一问怎么不是q=u²t/r=12000j

Answer 1

Q=I²Rt是焦耳定律的定义公式，纯电阻电路和非纯电阻电路均适用。而Q=U²t/R是由欧姆定律推导出的焦耳定律变形公式，不适用于非纯电阻电路。此题有电动机（电动机除了电阻带来的阻抗外还有电磁场带来的磁抗），是非纯电阻电路，所以计算发热只能用Q=I²Rt

Answer 2

电动机不是纯电阻电路，不能用U^2t/r来求，而只能用I^2Rt。

追问

谢谢

Answer 3

u²t/r什么都不是，因为U为路端电压，r为线圈电阻，他两不对应，也就是说电动机两端电压不是线圈两端电压，你可以把电动机看成线圈和转动部分的串联。I2Rt中I为线圈电流，r为线圈电阻，算出来才是线圈产热。UIt为电动机总功。而u²t/r什么都不是