Question

10．如图中电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω．将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光．求：
（1）通过小灯泡的电流I_L和电源的内电压U′
（2）通过电动机D的电流I_D．
（3）发热功率P_热和电动机的输出功率P_出．

Answer 1

分析 灯泡和电动机并联，它们的电压相同，根据闭合回路欧姆定律可以求得电源的内电压，以及总电流的大小，根据灯泡的电流可以求得电动机的电流的大小，再根据P=U_内I求解电动机发热功率P_热，电动机的输出功率等于电动机总功率减去发热功率．

解答 解：（1）灯泡刚好正常发光，则外电压U=8V，所以内电压U′=E-U=12-8=4V，
通过小灯泡的电流I_L=$\frac{P}{U}=\frac{16}{8}=2A$，
（2）电路干路电流I=$\frac{U′}{r}=\frac{4}{0.5}=8A$，
所以通过电动机D的电流I_D=I-I_L=8-2=6A，
（3）电动机的发热功率${P}_{r}={{I}_{D}}^{2}r′=36×0.5=18W$，
电动机的输出功率P_出=UI_D-P_r=8×6-18=30W．
答：（1）通过小灯泡的电流I_L为2A，电源的内电压U′为4V；
（2）通过电动机D的电流I_D为6A；
（3）发热功率P_热为18W，电动机的输出功率P_出为30W．

点评 对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．