Question

如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V 6W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作，
求：（1）电路中的电流强度？
（2）电动机的额定工作电压？电动机的输出功率？
（3）电源的总功率？

Answer 1

分析：由电路图可知，灯泡、电阻、电动机串联接入电路，由串联电路特点可知，通过它们的电流相等；
（1）灯泡正常发光，由电功率的变形公式可以求出灯泡的额定电流，即电路电流．
（2）由串联电路特点可以求出电动机额定电压，由功率公式可以求出电动机的输入功率与热功率，然后求出电动机的输出功率．
（3）由P=EI可以求出电源总功率．

解答：解：（1）灯泡正常发光，电路流I=I_L=

PL

UL

=

6W

3V

=2（A）；
（2）电动机的额定工作电压U_M=E-I（R+r）-UL₁=20-2（4+1）-3=7（V），
电动机的输出功率P_输=U₂I-I²r=7×2-2²×0.5=12（W）
（3）电源的总功率P_总=EI=20×2=40（W）；
答：（1）电路中的电流强度为2A．
（2）电动机的额定工作电压为7V，电动机的输出功率为12W．
（3）电源的总功率为40W．

点评：电动机是非纯电阻电路，电动机的输出功率等于总功率与热功率之差．