Question

如图所示，电源电动势E=14V，内电阻r=1Ω，电灯规格为“2V 4W”，电动机线圈的电阻为R₀=O.5Ω，当可变电阻R=1Ω时，电灯和电动机都正常工作，求：
（1）电动机的额定功率；
（2）电动机输出的机械功率；
（3）整个闭合电路工作lmin消耗的电能；
（4）整个闭合电路工作lmin放出的焦耳热．

Answer 1

（1）由于电灯正常发光，根据P=UI解得：I=

PL

UL

=2A
电压U_内=Ir=2V
可变电阻两端电压U_R=IR=2V
故电动机两端电压U_D=E-U_内-U_L-U_R=8V
电动机的额定功率P=IU_D=16W
（2）电动机电枢生热功率（损耗）为P_损=I²R=2W
故电动机输出的机械功率是P_机=P-P_损=14W．
（3）整个电路1分钟消耗的电能为W=IEt=1680J
（4）放出的焦耳热Q=W-P_机t=1680-14×60=840J
答：（1）电动机的额定功率为16W；
（2）电动机输出的机械功率为14W；
（3）整个闭合电路工作lmin消耗的电能为1680J；
（4）整个闭合电路工作lmin放出的焦耳热为840J．