Question

1．如圖電路中，電池組的電動(dòng)勢(shì)E=42V，內(nèi)阻r=2Ω，定值電阻R=20Ω，D是電動(dòng)機(jī)，其線(xiàn)圈電阻R′=1Ω．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，理想電壓表示數(shù)為20V．求：
（1）通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多少；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為多少．

Answer 1

分析 （1）由閉合電路歐姆定律可得R和r的電壓之和，進(jìn)而又歐姆定律可得電路中電流，即等于通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流．
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)為非純電阻元件，故其功率為P_電=UI．由P_熱=I²R′可得電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率，進(jìn)而由P_電=P_機(jī)+P_熱可得電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率．

解答 解：（1）設(shè)理想電壓表示數(shù)為U，電路中電流為I．
由閉合電路歐姆定律得：E=U+I（R+r）
可得：I=$\frac{E-U}{R+r}$=$\frac{42-20}{20+2}$=1A
則通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為1A．
（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為：
  P_電=UI=20×1W=20W
電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為：
   P_熱=I²R′=1²×1W=1W
故電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：
  P_機(jī)=P_電-P_熱=20W-1W=19W
答：
（1）通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是1A；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為19W．

點(diǎn)評(píng) 本題是含有非純電阻元件的電路，對(duì)于非純電阻元件，歐姆定律不成立，不能對(duì)整個(gè)電路運(yùn)用閉合電路歐姆定律求電流．非純電阻元件的總功率只能用P=UI表示．