Question

如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω；开关闭合后“8V、12W”的灯泡恰好能正常发光，电动机也正常工作，电动机M绕组的电阻R=1Ω，求：
（1）路端电压；
（2）电源的总功率；
（3）电动机的输出功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）路端电压等于灯泡两端的电压，灯泡正常发光，就等于灯泡的额定电压．
（2）对内电路研究，由欧姆定律求出流过电源的电流，由P=EI求解电源的总功率．
（3）电动机两端电压等于灯泡的额定电压，根据电源的电流和灯泡的电流求出电动机的电流，根据能量守恒求解电动机的输出功率．
解答：解：（1）灯泡正常发光，U=U_额=8V
    （2）U_内=E-U=2V
         由欧姆定律得流过电源的电流 
         电源的总功率P_总=EI=10×4=40W．
    （3）灯泡的电流
         电动机的电流I_M=I-I_灯=2.5A
         电动机消耗的电功率P_M=UI_M=8×2.5=20W
         电动机发热功率P_热=I_M²R=2.5²×1=6.25W
         所以电动机的输出功率．P_输出=P_M-P_热=20-6.25=13.75W
答：（1）路端电压为8V；
    （2）电源的总功率为40W；
    （3）电动机的输出功率为13.75W．
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．