Question

6．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．若电灯恰好能正常发光，求：
（1）电源的总功率；
（2）电源的输出功率；
（3）电动机的输出功率．

Answer 1

分析 电灯恰能正常发光，故回路中电流等于电灯的额定电流，则可求总功率，热功率，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，有：I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}=\frac{12}{6}$=2A 
则电源的总功率为：P=EI=30×2=60W，
（2）电源的输出功率${P}_{出}=P-{I}^{2}r=60-4×1=56W$，
（3）设电动机两端电压为U_M，则有：E=U_灯+U_M+Ir…①
电动机消耗的电功率为：P_M=U_MI…②
由①②可得：P_M=32W
电能转化为机械能的功率为输出功率：P_M出=P_M-I²R=24W
答：（1）电源的总功率为60W
（2）电源的输出功率为56W；
（3）电动机的输出功率为24W．

点评 本题是电机电路问题，关键明确电动机不是纯电阻，其输出的机械功率等于输入功率与热功率之差．