Question

1．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=25V，電源內(nèi)阻r=0.5Ω，定值電阻R=2.0Ω，M為直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線圈電阻R₀=1.0Ω．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，理想電流表的讀數(shù)為I=2A．求：
（1）電源的輸出功率；
（2）正常工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的效率η．

Answer 1

分析 （1）電源的輸出的功率等于電源的總功率減去內(nèi)阻消耗的功率；
（2）先根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電動(dòng)機(jī)的電壓，再根據(jù)功率公式求出電動(dòng)機(jī)消耗的總功率以及輸出功率，進(jìn)而求解效率．

解答 解：（1）電源的輸出的功率為P_輸出=EI-I²r=25×2-2²×0.5=48W
（2）電路中電流表的示數(shù)為2.0A，所以電動(dòng)機(jī)的電壓為U=E-U_內(nèi)-U_R=25-2×0.5-2×2=20V，
則電動(dòng)機(jī)的總功率為P_總=UI=20×2=40W，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P_出=P_總-P_熱=40W-2²×1W=36W，
正常工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的效率η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{總}(cāng)}×100$%=$\frac{36}{40}×100$%=90%．
答：（1）電源的輸出功率為48W；
（2）正常工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的效率為90%．

點(diǎn)評(píng) 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．