Question

如图所示电路中，电源电动势E=10V，内阻 r=0.5Ω，电动机的电阻R₀=1 0Ω，电阻R₁=1.5Ω．电动机正常工作时，电压表的示数U₁=3.0V，求：
（1）电源总功率？
（2）电动机消耗的电功率？
（3）电源的输出功率？

Answer 1

分析：（1）通过电阻两端的电压求出电路中的电流，电源的总功率为P=EI即可求得；
（2）由U_内=Ir可求得电源内阻分得电压，电动机两端的电压为U=E-U₁-U_内，电动机消耗的功率为P动=UI；
（3）由P热=I²r可求的电源内阻消耗的功率，输出功率为P_出=P-P_热．

解答：解：（1）电路中的电流为I=

U1

R1

=

3

1.5

A=2A，
电源的总功率为P=EI=10×2W=20W；
（2）电源内阻分的电压为U_内=Ir=2×0.5V=1V，
电动机两端的电压为U=E-U₁-U_内=10-3-1V=6V，
电动机消耗的功率为P_动=UI=6×2W=12W；
（3）内阻消耗的功率为P_内=I²r=2²×0.5W=2W，
电源输出功率为P_出=P-P_热=20-2W=18 W．
答：（1）电源总功率为20W；
（2）电动机消耗的电功率为12W；
（3）电源的输出功率为18W．

点评：对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路．对于电动机的输出功率，往往要根据能量守恒求解．