Question

如图所示，电源的电动势E=12V，内阻r=0.5Ω，将一盏额定电压为8V、额定功率为16W的灯泡与一个线圈电阻R为O.5Ω的直流电动机并联后接在电源上，灯泡刚好正常发光，则这台电动机的输出功率是多少？机械效率是多少？

Answer 1

分析：灯泡和电动机并联，它们的电压相同，根据闭合回路欧姆定律可以求得电源的内电压，以及总电流的大小，根据灯泡的电流可以求得电动机的电流的大小，再根据功率的公式可以求得电动机的总功率和输出功率的大小．

解答：解：由题意可知，电路的路端电压U=8V，则内电压U_内=E-U=12V-8V=4V；
电路的总电流I=

U内

r

=

4

0.5

A=8A，
由于灯泡正常发光，
所以灯泡的电流为I_灯=

P

U

=

16

8

A=2A，
电动机的电流为I_电机=I-I_灯=8A-2A=6A，
电动机线圈的发热功率 P_电机=I_电机²R_电机=6²×0.5W=18W；
电动机的总功率的大小为P_总=UI=8×6W=48W；
所以电动机的输出的功率为P_输出=48-18=30W
电动机的效率为η=

P输出

P总

×100%=

30

48

×100%=62.5%．
答：电动机的输出功率是30W，机械效率是62.5%．

点评：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．