Question

如图所示，电源的电动势为E=10V，内阻r=0.5Ω，分压电阻R₁=1.5Ω，电动机绕组电阻R=1.0Ω，当开关S闭合时，电动机刚好正常工作，电压表的示数U_M=6V．求：
（1）电路中的电流；
（2）电动机输出的机械功率；
（3）试计算整个电路因发热损失的电能占消耗电能的比例．

Answer 1

【答案】分析：（1）对电源内阻和分压电阻R₁研究，根据欧姆定律求出电流．
（2）根据功率分配关系：电动机输出的机械功率=电动机的电功率-发热功率求解．
（3）整个电路发热功率P_热=I²（R₁+R+r），电路总功率P_总=EI，根据η=%求解．
解答：解：（1）电路中电流I==2A
    （2）由电动机输出的机械功率P_机=P_电-P_热得
        P_机=U_MI-I²R=8W
    （3）整个电路发热功率P_热=I²（R₁+R+r）=12W
        电路总功率P_总=EI=20W
      则整个电路因发热损失的电能占消耗电能的比例η=%=60%
答：（1）电路中的电流为2A；
    （2）电动机输出的机械功率为8W；
    （3）整个电路因发热损失的电能占消耗电能的比例为60%．
点评：对于电动机电路，在电动机正常工作时，是非纯电阻电路，欧姆定律不适用；当电动机不转时，是纯电阻电路，欧姆定律适用．