Question

15．如图所示，已知电源电动势E=220V，内阻r=1Ω，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′=0.5Ω的小型直流电动机均恰能正常工作，求：
（1）电路中的电流强度；
（2）电动机的输出功率；
（3）电源的效率．

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光，根据P=UI可求得电路中的电流强度；
（2）根据闭合电路欧姆定律可求得电动机两端的电压，根据功率公式可求得输出功率；
（3）根据电源的效率公式可求得电源的效率．

解答 解：（1）因灯泡正常发光，故电路中电流为：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{6}{3}$=2A；
（2）电动机的两端的电压为：
U=E-I（R+r）+U_L=220-2×（4+1）-3=207V；
电动机的输出功率为：
P_出=UI-I²r=207×2-4×0.5=502W；
（3）电源的效率为：
η=$\frac{E-Ir}{E}$×100%=$\frac{220-2×0.5}{220}$=99.5%
答：（1）电路中的电流强度为2A；
（2）电动机的输出功率为502W；
（3）电源的效率为99.5%．

点评 本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式，要注意电动机为非纯电阻电路，要注意灵活选择功率公式进行分析求解．