Question

【题目】电动自行车的车灯和电动机（提供行驶动力）均由电瓶供电，工作原理简化如图所示电路，查得电瓶的电动势E=48V，电瓶的内阻r及保护电阻R1的阻值均未知。在停车状态下打开车灯（S1闭合、S2断开）,车灯正常发光，电流表的示数为1A；在打开车灯时行驶（S1和S2均闭合）,调节R2，仍使车灯正常发光，此时电流表的示数为3.2A，电压表示数减少为原来的。若电动机内阻RM=2Ω,电流表和电压表均为理想电表，假定车灯灯丝电阻不变，用R0等效替代电瓶内阻与保护电阻R1之和，求：

（1）等效电阻R0；

（2）行驶时电动机的效率。

Answer 1

【答案】（1）4Ω, ；（2）87.5%

【解析】

(1)由题意可知在停车状态下打开车灯时，根据闭合电路欧姆定律有：

在打开车灯时行驶,有：

代入数据解得R0=4Ω，U=44V

(2)打开车灯时行驶,S1、S2均闭合,流经车灯的电流：

流过电动机的电流：

电动机的输入功率：

电动机的发热功率：

电动机的输出的机械功率：

电动机的效率：

答：(1)等效电阻R0=4Ω；

(2)行驶时电动机的效率87.5%。