Question

5．一臺直流發(fā)電機的電動勢為250V，內(nèi)電阻2Ω，它為一臺內(nèi)阻為2Ω的直流電動機供電．輸電線電阻為1Ω，測得電路中的電流為6A．求
（1）發(fā)電機的總功率P_總；
（2）發(fā)電機的輸出功率P_出；
（3）整個電路中的發(fā)熱功率P_熱；
（4）轉變成機械能的功率P_機；
（5）電動機的耗電功率P_電．

Answer 1

分析 （1）發(fā)電機的總功率等于總電動勢乘以總電流；
（2）發(fā)電機的輸出功率發(fā)電機的總功率減去發(fā)電機內(nèi)阻消耗的功率；
（3）整個電路中的發(fā)熱功率根據(jù)P_熱=I²r_總求解；
（4）轉變成機械能的功率等于總功率減去總的發(fā)熱功率；
（5）電動機的耗電功率等于發(fā)電機輸出功率減去輸電線消耗的功率．

解答 解：設發(fā)電機的內(nèi)阻為r₁，電動機的內(nèi)阻為r₂，輸電線的內(nèi)阻為r₃，
（1）發(fā)電機的總功率P_總=EI=150×6=900W，
（2）發(fā)電機的輸出功率P_出=P_總-P_熱1=900-6²×2=828W，
（3）整個電路中的發(fā)熱功率P_熱=${I}^{2}（{r}_{1}+{r}_{2}+{r}_{3}）={6}^{2}×5=180W$，
（4）轉變成機械能的功率P_機=P_總-P_熱=900-180=720W，
（5）電動機的耗電功率等于發(fā)電機輸出功率減去輸電線消耗的功率，則電動機的耗電功率P_電=P_出-${P}_{熱3}=828-{6}^{2}×1=792W$．
答：（1）發(fā)電機的總功率為900W；
（2）發(fā)電機的輸出功率為828W；
（3）整個電路中的發(fā)熱功率為180W；
（4）轉變成機械能的功率為720W；
（5）電動機的耗電功率為792W．

點評 本題中當電動機正常工作時其電路是非純電阻電路，求電功率只能用W=UI，求熱功率用P=I²R求解，而輸出的機械功率只能根據(jù)能量守恒求解．