Question

如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω．若闭合开关后，电灯恰能正常发光，求：
（1）流过电灯的电流是多大？
（2）电动机两端的电压是多大？
（3）电动机输出的机械功率是多少？

Answer 1

分析：（1）电灯正常发光时，其电压等于额定电压，功率等于额定功率．由功率公式求解电流I．
（2）由闭合电路的欧姆定律，可得M两端的电压．
（3）电动机输出的机械功率P_出=P_总-P_r-P_R-P_L．

解答：解：
（1）灯泡正常发光，则其功率和电压都为额定值，故电流为：I=

P

U

=

12

6

A=2A
（2）由闭合电流的欧姆定律，M两端电压为：U_M=E-U-Ir=30-2-6=22V
（3）根据能量转化和守恒得到，电动机的输出功率等于输入功率减发热功率，即：P_机=P_M-P_Q=U_MI-I²R=44-8=36W
答：（1）流过电灯的电流是2A
（2）电动机两端的电压是22V
（3）电动机输出的机械功率是36W

点评：本题是含有电动机的电路，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，不能用闭合电路欧姆定律求解电路中的电流I；