Question

15．如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω．若电灯恰能正常发光，求：
（1）电源的总功率
（2）电动机消耗的热功率
（3）电动机输出的机械功率．

Answer 1

分析 （1）电灯恰能正常发光，故回路中电流等于电灯的额定电流；由P=EI可求得电源的总功率；
（2）根据P=I²r可求得电动机的热功率；
（3）电动机输出的机械功率等于电源总功率减去回路中的热功率．

解答 解：（1）电灯恰好正常发光 I=$\frac{P}{{U}_{L}}$=$\frac{12}{6}$A=2A 
电源总功率：P_总=EI=30×2=60W；
（2）电动机的热功率P_热=I²R=4×2=8W；
（3）设电动机两端电压为U_M，则有：E=U_灯+U_M+Ir  
解得U_M=22V；
电动机输出功率：P_M出=U_MI-I²R       
代入数据联立解得，P_M出=36W     
答：（1）电源总功率为60W； （2）电动机的热功率为8W； （3）电动机输出的机械功率为36W

点评 本题是电机电路问题，关键明确电动机不是纯电阻，注意其输出的机械功率等于输入功率与热功率之差，明确各功率公式的正确应用是解题的关键．