Question

一個電源、一臺電動機和一個小燈泡串聯(lián)組成一個閉合回路．已知電源內(nèi)阻r₀=2.0Ω，電動機的額定電功率P₁=6.0W、電樞線圈的內(nèi)阻r=4.0Ω，小燈泡的額定功率P₂=l.5W，額定電壓U=3.0V．閉合電鍵后，電動機和小燈泡剛好都能正常工作．求：
（1）電動機兩端的電壓U₁；
（2）電源的電動勢E；
（3）電動機的輸出功率P_出．

Answer 1

分析：由電路圖可知，電動機與燈泡串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點可知，通過它們的電流相等；
（1）由電功率的變形公式可以求出燈泡額定電流，電動機和燈泡正常工作，電路電流等于燈泡額定電流，然后電功率變形公式求出電動機兩端電壓．
（2）由閉合電路歐姆定律可以求出電源電動勢．
（3）求出電動機熱功率，然后求出電動機輸出功率．

解答：解：（1）電燈額定電流I=

P2

U

=

1.5W

3V

=0.5A，
電動機兩端電壓U₁=

P1

I

=

6W

0.5A

=12V；
（2）電源電動勢E=U₁+U+Ir₀=12V+3V+0.5A×2Ω=16V；
（3）電動機的輸出功率：P_出=P₁-I²r=6-0.5²×4=5W；
答：（1）電動機兩端的電壓為12V；
（2）電源的電動勢為16V；
（3）電動機的輸出功率為5W．

點評：電動機是非純電阻電路，總功率等于熱功率與輸出功率之和．