Question

如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)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)阻r′=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)的輸入功率？
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率？

Answer 1

分析：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；
（1）燈泡正常發(fā)光，由電功率的變形公式可以求出燈泡的額定電流，即電路電流．
（2）由串聯(lián)電路特點(diǎn)可以求出電動(dòng)機(jī)額定電壓，由功率公式可以求出電動(dòng)機(jī)的輸入功率與熱功率，然后求出電動(dòng)機(jī)的輸出功率即電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率．

解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光，電路流I=I_L=

P

U

=

4.5

3

A=1.5A；
（2）電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓U_M=E-I（R+r）-U_L=20-1.5×（4+1）-3=9.5V，
電動(dòng)機(jī)的輸入功率P_入=U_MI=9.5×1.5W=14.25W
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P_機(jī)=P_入-I²r=14.25-1.5²×0.5W=13.125W
答：（1）電路中的電流強(qiáng)度為1.5A；
（2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率為14.25W；
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為13.125W．

點(diǎn)評(píng)：電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于總功率與熱功率之差．