Question

如圖所示，用直流電動機提升重物，重物的質量為50kg，電源供電電壓為110V，不計各處摩擦，當電動機以0.90m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流為5A，g取10m/s²．試求：
（1）電動機以0.90m/s的恒定速度向上提升重物時電動機線圈發熱功率；
（2）如果電動機的轉子被卡住，則通過電動機線圈的電流和線圈上的發熱功率分別為多大？

Answer 1

（1）電動機的電功率P=UI=110×5=550W
由于物體勻速上升，電動機的輸出功率等于繩子拉力對重物做功的功率，繩子拉力做功的功率等于克服重力做功的功率，
電動機的輸出功率P₁=mgv=50×10×0.9=450W
則電動機發熱功率P₂=P-P₁=100W
（2）由電動機發熱功率P₂=I² r，
代入數據解得電動機的線圈電阻大小為r=4Ω
當電動機的轉子被卡住時，電動機不轉時可視為為純電阻，這個電阻可認為是不變的
電流為I=

U

r

=

110

4

A=27.5A．
P_熱=I²r=27.5²×4W=3025W
答：（1）電動機以0.90m/s的恒定速度向上提升重物時電動機線圈發熱功率為100W；
（2）如果電動機的轉子被卡住，則通過電動機線圈的電流為27.5A和線圈上的發熱功率分別為3025W