Question

如图所示电路中，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上．电源电动势E=20V、内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端的电压U=10V．已知电动机线圈电阻R_M=1Ω，求：
（1）电路中的电流为多少？
（2）电动机输出的功率为多少？
（3）电动机的效率？

Answer 1

分析：（1）电动机正常工作时的电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，而R和r是纯电阻，可以对R和r，运用用欧姆定律求电路中的电流．
（2）电动机输入功率 P_入=UI，发热功率P_热=I²R_M，输出功率P_出=P-P_热．根据功率关系求出电动机输出的功率．
（3）电动机的效率 η=

P出

P入

×100%．

解答：解：
（1）根据欧姆定律得：I=

E-U

R+r

=

20-10

9+1

A=1A；
（2）电动机的输入功率 P_入=UI=10×1W=10W　　   
     发热功率P_热=I²R_M=1²×1W=1W
则电动机输出的功率  P_出=P_入-P_热=10W-1W=9W；
（3）电动机的效率 η=

P出

P入

×100%=

9

10

×100%=90%；
答：
（1）电路中的电流为1A．
（2）电动机输出的功率为9W．
（3）电动机的效率为90%．

点评：对于电动机电路区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路，可从从能量转化的角度理解：电能全部转化内能时，是纯电阻电路．电能转化为内能和其他能时，是非纯电阻电路．