Электромотор

Сравните потребляемую мощность мотора с вертушкой и на холостом ходу при одинаковой угловой скорости: разность идёт на потери в воздухе. Логарифмируйте зависимость.

Пусть \(U\) — ЭДС источника, \(r\) — его внутреннее сопротивление, \(R\) — сопротивление обмотки двигателя, \(I\) — ток. Мощность источника расходуется на потери в источнике и обмотке, на трение в моторе и на сопротивление воздуха вертушке: \[IU = I^2(R + r) + M_{\text{в}}\omega + M_x\omega .\] На холостом ходу при малых напряжениях вращения нет: \(U_0 = I_0(R + r)\). Разность потребляемой мощности с вертушкой и на холостом ходу при одинаковой угловой скорости идёт на сопротивление воздуха вертушки. Момент трения при этом \(M_{\text{в}} = kI - kI_x\), где \(I_x\) — ток холостого хода при той же угловой скорости. Строим зависимость логарифма \((I - I_x)\) от логарифма скорости вращения; угловой коэффициент даёт показатель \(b\). Результат тестового эксперимента: \(b \approx 1{,}995\) (в диапазоне от \(1{,}7\) до \(2{,}35\) — верный ответ).