Question

9．一個(gè)燈泡L，標(biāo)有“6V，12W”字樣，一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)D，其線圈電阻為2Ω，把L與D并聯(lián)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常丁作時(shí)，燈泡也正常發(fā)光．把L與D串聯(lián)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，燈泡的實(shí)際功率是額定功率的$\frac{3}{4}$．求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率（假定燈泡電阻保持不變）．

Answer 1

分析 在計(jì)算電功率的公式中，總功率用P=IU來(lái)計(jì)算，發(fā)熱的功率用P=I²R來(lái)計(jì)算，如果是計(jì)算純電阻的功率，這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果是一樣的，但對(duì)于電動(dòng)機(jī)等非純電阻，第一個(gè)計(jì)算的是總功率，第二個(gè)只是計(jì)算發(fā)熱的功率，這兩個(gè)的計(jì)算結(jié)果是不一樣的．

解答 解：電動(dòng)機(jī)與燈泡L并聯(lián)時(shí)，二者都正常工作，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)的額定電壓為6V；
串聯(lián)時(shí)，燈泡實(shí)際功率是額定功率的$\frac{3}{4}$，為P=9W；
燈泡燈絲電阻：R_L=$\frac{U_額^2}{P_額}=\frac{36}{12}=3Ω$，
則串聯(lián)時(shí)，電流：$I=\sqrt{\frac{P}{R_L}}=\sqrt{\frac{9}{3}}=3$A，
此時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作，轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的功率：P_機(jī)=I U_額-I²R_D=4.39W．
答：這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為4.39W．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的．