Question

【題目】直流電動機(jī)在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用．如圖所示，一直流電動機(jī)M和電燈L并聯(lián)之后接在直流電源上，電動機(jī)內(nèi)阻r1＝0.5 Ω，電燈燈絲電阻R＝10Ω(阻值認(rèn)為保持不變)，電源電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r2＝1.0 Ω，開關(guān)S閉合，電動機(jī)正常工作時，電壓表讀數(shù)為10V．求：

(1)流過電源的電流；

(2)電動機(jī)對外輸出的機(jī)械功率．

(3)電源的效率。

Answer 1

【答案】（1）2A （2）9.5W （3）

【解析】

由電壓表讀數(shù)可求得電源的內(nèi)電壓，進(jìn)而可由閉合電路歐姆定律求得流過電源的電流；由電動機(jī)兩端電壓和電流可得輸入功率，再由發(fā)熱功率可得輸出的機(jī)械功率；由電源總功率和發(fā)熱功率之差可求得電源的輸出功率，即可求出電源效率。

（1）由電壓表讀數(shù) U=10V，電動勢為E=12V，可知電源內(nèi)電壓為：U內(nèi)=E-U=12-10=2V
則流過電源的電流為：

（2）電動機(jī)兩端電壓為 U=10V

通過電燈的電流：

電流為：IM=I-IL=2-1=1A
則電動機(jī)輸入功率為：P0=UIM=10×1W=10W

發(fā)熱功率為：

故機(jī)械功率為：P機(jī)=P0-PQ=10-0.5=9.5W

（3）電源的總功率為：P=EI=12×2W=24W
發(fā)熱功率為：P1=I2r2=22×1J=4W
故電源的輸出功率為：P出=P-P1=24-4=20W

所以電源效率為：