试题

一台直流电动机，其电阻是0.5Ω，加上它两端的电压是220 V，正常运转时通过它的电流是20A．试计算10min内电动机消耗的电能、产生的热量和做的机械功．

解：（1）已知：U=220 V，I=20A，t=10min=600s，
那么电动机消耗的电能，即电流通过电动机所做的功W=UIt=220V×20A×600s=2.64×10⁶J，
答：10min内电动机消耗的电能为2.64×10⁶J．
（2）已知：R=0.5Ω，
那么电动机产生的热量由焦耳定律得Q=I²Rt=（20A）²×0.5Ω×600s=1.2×10⁵J，
答：电动机产生的热量为1.2×10⁵J．
（3）电动机做的机械功可由能量关系来求W_机械=W-Q=2.64×10⁶J-1.2×10⁵J=2.52×10⁶J，
答：电动机做的机械功为2.52×10⁶J．
解：（1）已知：U=220 V，I=20A，t=10min=600s，
那么电动机消耗的电能，即电流通过电动机所做的功W=UIt=220V×20A×600s=2.64×10⁶J，
答：10min内电动机消耗的电能为2.64×10⁶J．
（2）已知：R=0.5Ω，
那么电动机产生的热量由焦耳定律得Q=I²Rt=（20A）²×0.5Ω×600s=1.2×10⁵J，
答：电动机产生的热量为1.2×10⁵J．
（3）电动机做的机械功可由能量关系来求W_机械=W-Q=2.64×10⁶J-1.2×10⁵J=2.52×10⁶J，
答：电动机做的机械功为2.52×10⁶J．