题目内容
11.如图所示,已知电源电动势ε=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内阻r′=1Ω的小型直流电动机恰能正常工作,求(1)电路中的电流强度?
(2)电动机的额定工作电压?
(3)电动机的输出功率?
分析 由电路图可知,灯泡L、电阻R、电动机m串联接入电路,由串联电路特点可知,通过它们的电流相等;
(1)灯泡正常发光,由电功率的变形公式可以求出灯泡的额定电流,即电路中的电流.
(2)由串联电路特点可以求出电动机额定工作电压.
(3)由功率公式可以求出电动机的输入功率与热功率,然后求出电动机的输出功率.
解答 解:(1)串联电路中灯L正常发光,电动机正常工作,则电路中电流强度为灯L的额定电流,为:
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{4.5}{3}$=1.5A
(2)电路中的电动机是非纯电阻电路.电路中,由闭合电路欧姆定律有:ε=UR+UL+Ur+Um
故电动机的额定电压为:Um=ε-UR-UL-Ur=ε-I(R+RL+r)=9.5V
(3)电动机的总功率为:P=IUm=14.25W
电动机的输出功率为:P出=P-P热=P-I2rˊ=12W
答:(1)电路中的电流强度是1.5A.
(2)电动机的额定工作电压是9.5V.
(3)电动机的输出功率是12W.
点评 本题是电路中基本题型.对于电动机正常工作时,是非纯电阻电路,欧姆定律不成立,其两端电压U>Ir′.
练习册系列答案
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