Question

14．直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用．如图所示，一直流电动机M和小灯泡L并联之后接在直流电源上，电源电动势E=12V，内阻r₁=1Ω，电动机线圈内阻r₂=0.5Ω，小灯泡灯丝电阻R=8Ω．开关S闭合时，电动机恰好正常工作，电压表读数为8V．求：
（1）流过电源的电流；
（2）电动机正常工作时的输出功率．

Answer 1

分析 （1）根据内外之和等于电源的电动势和欧姆定律，求出流过电源的电流．
（2）由欧姆定律求出灯泡的电流，由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流；电动机输出功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差．

解答 解：（1）由闭合电路欧姆定律E=U+Ir，流过电源的电流：
$I=\frac{E-U}{{r}_{1}}=\frac{12-8}{1}=4A$
（2）流过灯泡的电流：
${I}_{L}=\frac{U}{R}=\frac{8}{8}=1A$
故流过电动机的电流：
I_M=I-I_L=3A
电动机的总功率：
P_M=UI_M=24W
电动机的发热功率：
${P}_{r}={I}_{M}^{2}{r}_{2}={3}^{2}×0.5=4.5W$
电动机的输出功率：
P=P_M-P_r=19.5W
答：（1）流过电源的电流为4A；
（2）电动机正常工作时的输出功率为19.5W．

点评 本题是含有电动机的问题，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用．