Question

20．如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)電阻r=1Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V 4.5W”的燈泡L和內(nèi)電阻r_D=0.5Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)恰能正常工作，
求：（1）電路中的電流強(qiáng)度？
（2）電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓和輸出功率？

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，燈泡、電阻、電動(dòng)機(jī)串聯(lián)接入電路，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，通過(guò)它們的電流相等．燈泡L和直流電動(dòng)機(jī)都恰能正常工作，則知電路中電流等于燈泡的額定電流，由燈泡的額定功率和額定電壓，由P=UI求出電路中的電流大小．
（2）根據(jù)串聯(lián)特點(diǎn)電壓的分配關(guān)系，由歐姆定律求出電動(dòng)機(jī)的額定電壓．由功率公式可求得輸出功率．

解答 解：（1）由題，“3V，4.5W”的燈泡L正常發(fā)光，則通過(guò)燈泡的電流等于額定電流，則電路中的電流大小為 I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{4.5}{3}$A=1.5A．
（2）直流電動(dòng)機(jī)m能正常工作，其兩端的電壓等于額定電壓，則有
U_m=E-I（R+r）-U_L=20-1.5×（4.5+0.5）-3=9.5V
電動(dòng)機(jī)的輸出功率P_總=UI-I²r_D=9.5×1.5-（1.5）²×0.5=13.125（W）；
答：（1）電路中的電流強(qiáng)度為1.5A．
（2）電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓為9.5V．輸出功率為13.125W．

點(diǎn)評(píng) 本題是簡(jiǎn)單的直流電路的計(jì)算問(wèn)題，要知道用電器在額定電壓下才能正常工作，明確串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，分析各個(gè)用電器電壓和電流的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．