Question

7．如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻不计，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V，6W”的灯泡L和内阻R_D=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：
（1）电路中的电流大小；
（2）电动机的额定电压；
（3）电动机的输出功率．

Answer 1

分析 （1）因为灯泡正常发光，电路中的电流等于灯泡中的额定电流
（2）根据闭合电路的欧姆定律求出电动机两端的电压即电动机的额定电压
（3）电动机的输出功率等于输入给电动机的总功率减去电动机内阻上消耗的热功率

解答 解：（1）灯泡正常发光，灯泡的额定电流为：$I=\frac{P}{U}=\frac{6}{3}=2A$
电路中的电流等于灯泡的额定电流2A
（2）电动机的额定电压为：${U}_{D}^{\;}=E-IR-{U}_{L}^{\;}$=20-2×4-3=9V
（3）电动机的输出功率为：${P}_{出}^{\;}={U}_{D}^{\;}I-{I}_{\;}^{2}{R}_{D}^{\;}=9×2-{2}_{\;}^{2}×0.5$=16W
答：（1）电路中的电流大小2A；
（2）电动机的额定电压9V；
（3）电动机的输出功率16W

点评 对象灯泡一样的纯电阻，可应用欧姆定律，对于电动机不可直接应用欧姆定律；注意间接求解输出功率：电动机的输出功率等于输入功率减掉热功率．