关于电动机的物理问题(追加50分)

很简单的电路图,如图。
电源是两节干电池,但是比较古董了,电压达不到3V。
M为电动机,我做实验的时候用一个玩具赛车的马达(直流电动机)代替了。

问题是,书上说并联电路中电压相等。而在开关闭合前,电压表为2.6V,开关闭合后,电压表明显变小,大约在1.5V到1.7V之间。这是为什么呢?

。。在我设想中,电动机在工作的时候不是一直在切割磁感线,还会产生感应电压吗?应该电压是会增加的(我很无知的猜想,高手莫笑- -!),可是实际上却减小了。求高手指教。

本人小菜,目前就初中水平,希望高手讲的详细一点。在下感激不禁。

因为电源存在内阻,也就是说电源里面还有一个电阻。(每个电池都有的,可以把它看做电阻)

设我们实验用的电压表是理想电压表,理想电压表电阻无穷大,就设其电阻为X吧。
设电源内阻为r,电动机电阻为R。
开关闭合时,电阻R和电压表并联,因为电压表电阻无穷大,所以并联后的电阻仍为R。
因此可以看做电阻R和内阻r串联,串联会分压。
设电源电动势为E。(可以看做电压,电动势就是外电路的电压加上电池内阻上的电压)
那么电路总电流:
I=E/(R+r)
则外电路电压:
U=IR
=E·R/(R+r)
=E·{1-r/(R+r)}
断开开关时,电源内阻和电压表串联,则电路电流:
I’=E/(r+x)
则外电路电压:
U’=I’x
=Ex/(r+x)
=E·{1-r/(x+r)}
因为x是无穷大,所以U’=E
而上面U<E
因此就会出现你实验中出现的那种情况。(其实在这里E就是电池上标的那些,像5号电池的E为1.5V)
就是这样而已。和电动机无关。
而电池用久了电压下降,一个是因为里面化学物质的消耗,另一方面是因为电池用久了内阻会变大,因此通过相同电流时,电源内部的电压就会变大,则外部电压=电源电动势-电源内部电压,因此外部电压就会减小。电压表测得的电压也就会小于E。
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第1个回答  2010-03-16
确实在切割磁感线,不过产生电流方向相反,电阻没变,表现出就是电压减小。减小的那部分就转化为机械能了。
你要是用手强行停下电动机,电压就恢复了
第2个回答  2010-03-16
旧电池内阻太大,分压大,感应电动势太小了
第3个回答  2010-03-16
电动机工作时由于切割磁感线会产生与电源相反的电动势,称为反电动势,到大学会学的。强行停下会恢复。

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第4个回答  2010-03-17
电机不接上的时候,电池电压2.6v,那叫空载电压;
电机打开后,电池电压1.5v,原因是电池内部也存在电阻,这个电阻叫内阻;
当电池向负载供电的时候,内阻也消耗能量,产生压降,电池越旧,内阻越大,负载能力越低;

电机运转的时候,是有感应电动势,但是这个感应电动势和供电电源方向是相反的,有这个感应电动势,流过电机的电流就会减小,假如你强行将电机捏住不让它转,电机就不会产生感应电动势,这时候电机相当于一根导线直接把电池正负极连接短路了,你这时候量量电压,是不是很小了,因为这时候电流很大;