Question

1．如圖所示，電源電動(dòng)勢E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω；開關(guān)閉合后“8V，16W“的燈泡恰好能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)也正常工作，電動(dòng)機(jī)M繞組的電阻R_M=1Ω，求：
（1）路端電壓      
（2）電源的總功率    
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率．

Answer 1

分析 （1）路端電壓等于燈泡兩端的電壓，燈泡正常發(fā)光，就等于燈泡的額定電壓．
（2）對(duì)內(nèi)電路研究，由歐姆定律求出流過電源的電流，由P=EI求解電源的總功率．
（3）電動(dòng)機(jī)兩端電壓等于燈泡的額定電壓，根據(jù)電源的電流和燈泡的電流求出電動(dòng)機(jī)的電流，根據(jù)能量守恒求解電動(dòng)機(jī)的輸出功率．

解答 解：（1）由燈泡正常發(fā)光，路端電壓為：U₁=8V        
（2）電路的內(nèi)電壓為：U₂=E-U₁=2V  
由歐姆定律有：I=$\frac{{U}_{2}}{r}=\frac{2}{0.5}$=4A         
電源的總功率有：P=EI=10×4=40W       
（3）流過電燈泡的電流為：I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}=\frac{16}{8}$=2A
由于燈泡和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，流過電動(dòng)機(jī)的電流為：I₂=I-I₁=2A   
電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為：P₁ =U₁I=16W                    
電動(dòng)機(jī)熱功率為：P₁′=I²r=4W                           
由能量守恒，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為：P=P₁ -P₁′=12W
答：（1）路端電壓為8V；
（2）電源的總功率為40W；
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為12W．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電動(dòng)機(jī)電路，要正確區(qū)分是純電阻電路還是非純電阻電路：當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，是非純電阻電路；當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住不轉(zhuǎn)時(shí)，是純電阻電路．