Question

如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，電阻R₁=8Ω，電動(dòng)機(jī)繞組電阻R₀=2Ω，當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，電阻R₁消耗的電功率是2.88W；當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電阻R₁消耗的電功率是2W．求電鍵閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率．

Answer 1

分析：當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R₁消耗的電功率求出電路中電流，由歐姆定律求出電源的內(nèi)阻r．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，根據(jù)電阻R₁消耗的電功率求出R₁的電流和電壓，根據(jù)歐姆定律求出干路電流，得到電動(dòng)機(jī)的電流，再求出電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率．

解答：解：當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)
由P₁=I₁²R₁
解得：I₁=

P1 R1

=

2.88 8

A=0.6A
當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)
由P₂=I₂²R₁
解得：
I₂=

P2 R1

=

2 8

A=0.5A  
R₁的電壓：
U=I₂R₁=0.5×8V=4V
設(shè)干路中電流為I
則：
I=

E-U

R0

=

6-4

2

A=1A  
電動(dòng)機(jī)的電流：
I_M=I-I₂=1-0.5A=0.5A
故電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為：
P=UI_M-I₂²R₀=4×0.5-0.5²×2=1.5W
答：開關(guān)S閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為1.5W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查處理非純電阻電路問題的能力．對(duì)于電動(dòng)機(jī)正常時(shí)，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立．