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如图所示,已知电源电动势ε=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 4.5W”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?
(3)电源的总功率?
分析:(1)以灯泡为研究对象,灯泡在额定电压下正常工作,由额定功率和额定电压求出电流.
(2)正常工作时电动机电路是非纯电阻电路,根据电压的分配关系求出电动机的额定工作电压.
(3)电源的总功率由P=εI求出.
解答:解:(1)串联电路中灯L正常发光,电动机正常工作,则电路中电流强度为灯L的额定电流.
       I=
PL
UL
=
4.5
3
A
=1.5A
   (2)电路中的电动机是非纯电阻电路.
        电路中ε=UR+UL+Ur+Um
       故电动机的额定电压Um=ε-UR-UL-Ur=ε-I(R+RL+r)=20-1.5×(2+4+1)V=9.5V
  (3)电源总功率P=Iε=1.5×20W=30W.
答:(1)电路中的电流强度为1.5A.
    (2)电动机的额定工作电压为9.5V.
    (3)电源的总功率为30W.
点评:本题是电路中基本题型.对于电动机正常工作时,是非纯电阻电路,欧姆定律不成立,其两端电压U>Ir′.
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