题目内容

5.一台直流发电机的电动势为250V,内电阻2Ω,它为一台内阻为2Ω的直流电动机供电.输电线电阻为1Ω,测得电路中的电流为6A.求
(1)发电机的总功率P
(2)发电机的输出功率P
(3)整个电路中的发热功率P
(4)转变成机械能的功率P
(5)电动机的耗电功率P

分析 (1)发电机的总功率等于总电动势乘以总电流;
(2)发电机的输出功率发电机的总功率减去发电机内阻消耗的功率;
(3)整个电路中的发热功率根据P=I2r求解;
(4)转变成机械能的功率等于总功率减去总的发热功率;
(5)电动机的耗电功率等于发电机输出功率减去输电线消耗的功率.

解答 解:设发电机的内阻为r1,电动机的内阻为r2,输电线的内阻为r3
(1)发电机的总功率P=EI=150×6=900W,
(2)发电机的输出功率P=P-P热1=900-62×2=828W,
(3)整个电路中的发热功率P=${I}^{2}({r}_{1}+{r}_{2}+{r}_{3})={6}^{2}×5=180W$,
(4)转变成机械能的功率P=P-P=900-180=720W,
(5)电动机的耗电功率等于发电机输出功率减去输电线消耗的功率,则电动机的耗电功率P=P-${P}_{热3}=828-{6}^{2}×1=792W$.
答:(1)发电机的总功率为900W;
(2)发电机的输出功率为828W;
(3)整个电路中的发热功率为180W;
(4)转变成机械能的功率为720W;
(5)电动机的耗电功率为792W.

点评 本题中当电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路,求电功率只能用W=UI,求热功率用P=I2R求解,而输出的机械功率只能根据能量守恒求解.

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