Question

14．如圖，M為一線圈電阻R₀=0.4Ω的電動機(jī)，定值電阻R=24Ω，電源電動勢E=40V．當(dāng)S斷開時，電流表的示數(shù)，I₁=1.6A，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)為I₂=4.0A．電流表的內(nèi)阻不計，求：
（1）電源的內(nèi)阻r．
（2）開關(guān)S閉合時電動機(jī)的總功率．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S斷開時，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電源的內(nèi)阻．
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合時，已知電流表的示數(shù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出路端電壓，由歐姆定律求出通過R的電流，得到通過電動機(jī)的電流，電動機(jī)的功率為P=UI．

解答 解：（1）S斷開時，E=I₁（R+r）
解得：r=$\frac{E}{{I}_{1}}$-R=1Ω

（2）當(dāng)S合上時，I₂=4A，則U內(nèi)=I₂r=4V
U_外=E-U_內(nèi)=36V．
通過電動機(jī)的電流 I=I₂-$\frac{{U}_{外}}{R}$=2.5A
電動機(jī)消耗的總功率 P_總=U_外I=36×2.5W=90W
答：（1）電源的內(nèi)阻r為1Ω．
（2）開關(guān)S閉合時電動機(jī)的總功率為90w．

點評 對于電動機(jī)電路，正常工作時是非電阻電路，要注意歐姆定律不成立，要根據(jù)能量守恒求解其輸出功率，要區(qū)分電動機(jī)的輸出功率與效率的不同，不能混淆．