Question

如圖所示，一微型電動機與一指示燈（白熾燈）串聯，限流電阻R=5Ω，電源電動勢E=15V，內阻r=1Ω，指示燈上標有“3V 1.5W”字樣，微型電動機的線圈電阻r′=1Ω，開關閉合時，指示燈和電動機均能正常工作，求：
（1）指示燈的電阻和通過的電流；
（2）電動機的輸入功率和輸出功率．

Answer 1

（1）由P=IU
知I=

P

U

=0.5A
由P=

U2

RL

　得RL=

U2

P

=6Ω
（2）電動機的輸入功率P_入=IE-I²（R+R_L+r）=0.5×15-0.5²（5+6+1）=4.5W
電動機的輸出功率P_出=IE-I²（R+R_L+r+r′）=0.5×15-0.5²（5+6+1+1）=4.25W
答：（1）指示燈的電阻為6Ω和通過的電流為0.5A；
（2）電動機的輸入功率4.5W和輸出功率4.25W．