18. 图18-38(a)是人们研制的太阳能电动三轮车,车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中,电池再给三轮车的电动机供电。小明设计的调节电动机转速的简化电路图如图18-38(b)所示,若太阳能电池的电压保持不变,调速电阻的最大阻值为50Ω。闭合开关S,当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大,此时电流表的示数为5A,电动机的电功率最大为1kW；当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小,此时电流表的示数为1A,求这时电动机的电功率是多少?

150 W

当滑片P滑到最左端时，调速电阻接入电路的阻值为$0\Omega$，电动机两端电压等于电源电压$U$。由$P = UI$得，电源电压$U=\frac{P_{max}}{I_1}=\frac{1000\,W}{5\,A} = 200\,V$。
当滑片P滑到最右端时，调速电阻$R = 50\Omega$，电路中电流$I_2=1\,A$。此时调速电阻两端电压$U_R=I_2R=1\,A×50\Omega = 50\,V$。
电动机两端电压$U_M=U - U_R=200\,V-50\,V=150\,V$。
电动机的电功率$P_M=U_MI_2=150\,V×1\,A=150\,W$。
$150\,W$

19. 一台电动机的额定电压为220V,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4A,由于操作不当,电动机被卡住不转时其电流为440A。求：
(1) 电动机线圈的阻值。
(2) 当电动机正常工作10s时,消耗的电能和产生的热量。
(3) 当电动机卡住不转10s时,消耗的电能和产生的热量。

（1）0.5 Ω （2）8800 J 80 J （3）9.68×10⁵ J 9.68×10⁵ J

（1）电动机被卡住不转时为纯电阻电路，根据$I = \frac{U}{R}$可得，线圈阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{220\,V}{440\,A} = 0.5\,\Omega$
（2）正常工作时，消耗电能$W=UIt=220\,V×4\,A×10\,s=8800\,J$；产生热量$Q=I^{2}Rt=(4\,A)^{2}×0.5\,\Omega×10\,s=80\,J$
（3）卡住不转时，消耗电能$W'=UI't=220\,V×440\,A×10\,s=9.68×10^{5}\,J$；产生热量$Q'=W'=9.68×10^{5}\,J$