Question

如圖所示電路中，電源電動勢E=10V，內阻r=0.5Ω，電動機的電阻R_M=1.0Ω，電阻R₁=1.5Ω．電動機正常工作時，電壓表的示數U₁=3.0V，求：
（1）電源釋放的總電功率P
（2）電動機將電能轉化為機械能的機械功率P_J
（3）電源的輸出功率P_出．

Answer 1

（1）電路中的電流為 I=

U1

R1

=

3

1.5

=2A；
電源的總功率為 P=EI=10×2W=20W；
（2）電源內阻分得電壓為 U_內=Ir=2×0.5V=1V，
電動機兩端的電壓為 U=E-U₁-U_內=（10-3-1）V=6V，
電動機消耗的電功率為 P_電=UI=6×2W=12W；
電動機將電能轉化為機械能的功率為P_J=P_電-I²R₀=12W-2²×1W=8W．
（3）電源內阻消耗的功率為 P_內=I²r=2²×0.5W=2W，
電源的輸出功率為 P_出=P-P_熱=20-2W=18W．
答：
（1）電源的總功率為20W．
（2）將電能轉化為機械能的功率為8W．
（3）電源的輸出功率為18W．