Question

15．如圖所示的電路中，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電動機的電阻R₀=1.0Ω，電阻R₁=1.5Ω．電動機正常工作時，電壓表的示數(shù)U₁=3.0V，求：
（1）電源的總電功率；
（2）電動機消耗的電功率；
（3）電動機的機械功率；
（4）通電一分鐘，電動機做的有用功為多少？

Answer 1

分析 （1）通過電阻兩端的電壓求出電路中的電流，電源的總功率為P=EI即可求得；
（2）由U_內(nèi)=Ir可求得電源內(nèi)阻分得電壓，電動機兩端的電壓為U=E-U₁-U_內(nèi)，電動機消耗的功率為P_動=UI；
（3）由P_熱=I²r可求的電動機的熱功率，輸出功率為P_出=P-P_熱．
（4）根據(jù)W=Pt可求得電動機輸出的機械功．

解答 解：（1）電路中的電流為：I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3.0}{1.5}$=2A，
電源的總功率為：P=EI=10×2W=20W；
（2）電源內(nèi)阻分的電壓為：U_內(nèi)=Ir=2×0.5V=1V，
電動機兩端的電壓為：U=E-U₁-U_內(nèi)=10-3-1V=6V，
電動機消耗的功率為：P_動=UI=6×2W=12W；
（3）電動機的熱功率為：P₀=I²R₀=2²×1=4W；
故電動機輸出的機械率功為：P=P_動-P₀=12-4=8W；
（4）1min內(nèi)電動機的輸出機械功為：
W=Pt=8×60=480J．
答：（1）電源總功率為20W；
（2）電動機消耗的電功率為12W；
（3）電動機的機械功率為8W；
（4）1min內(nèi)輸出的機械功為480J．

點評 對于電動機電路，要正確區(qū)分是純電阻電路還是非純電阻電路：當電動機正常工作時，是非純電阻電路；當電動機被卡住不轉(zhuǎn)時，是純電阻電路．對于電動機的輸出功率，往往要根據(jù)能量守恒求解．