Question

15．如图所示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω．D为直流电动机，其电枢线圈电阻R=2Ω，限流电阻R′=3Ω．当电动机正常工作时，电压表示数为0.3V．求：
（1）通过电动机的电流大小；
（2）电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率．

Answer 1

分析 （1）根据串并联电路规律可明确R'中电流等于电动机中的电流，由欧姆定律求出流过R'的电流即可；
（2）根据闭合电路欧姆定律可求得D两端的电压，由P=UI求得输入的电功率，根据P=I²R可求得热功率；根据功能关系可求得输出的机械功率．

解答 解：（1）通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同，由I=$\frac{U}{R′}$得：
I=$\frac{0.3}{3}$ A=0.1 A．
（2）由E=Ir+U+U_D可得电动机两端电压
U_D=E-Ir-U=6 V-0.1×1 V-0.3 V=5.6 V．
所以电动机输入的电功率P_入=U_DI=5.6×0.1=0.56 W．电动机的发热功率P_热=I²R=（0.1）²×2=0.02 W．
电动机的输出功率P_出=P_入-P_热=0.56-0.02=0.54 W．
答：
（1）通过电动机的电流大小为0.1A；
（2）电动机输入的电功率为5.6W、转变为热量的功率为0.02W；输出机械功率为0.54W．

点评 本题考查闭合电路欧姆定律以及功率公式的应用，要注意明确电动机为非纯电阻，不能直接利用欧姆定律求解电流，要注意正确应用串并联电路的规律进行分析求解．