Question

19．如图所示，电源电动势有E=12V，内阻r=0.5Ω，“10V、20W”的灯泡L与直流电动机M并联在电源两极间，灯泡恰能正常发光，已知电动机线圈的电阻为R_M=1Ω，求：
（1）流过内阻的电流为多少？
（2）电动机的输出功率为多少？
（3）电源的效率为多少？

Answer 1

分析 （1）根据闭合电路欧姆定律列式求解电流；
（2）电动机的输出功率等于总功率减去热功率；
（3）根据η=$\frac{U}{E}$×100%求解电源的效率即可．

解答 解：（1）设流过灯泡的电流为I_L，则I_L=$\frac{P}{U}$=$\frac{20W}{10V}$=2A，
内阻r的电压U_r=E-U_L=12V-10V=2V，
流过内阻的电流为I=$\frac{{U}_{r}}{r}$=$\frac{2V}{0.5Ω}$=4A；
（2）设流过电动机的电流为I_M，I_M=I-I_L=4-2=2 A，
电动机的输入功率为P_M总=I_MU=2×10=20W，
电动机线圈的热功率为P_Q=I²_MR_M=2²×1=4W，
电动机输出功率为：P_M出=P_M总-P_Q=20-4=16W；
（3）电源的总功率为P_总=IE=4×12=48W，
电源的效率为η=$\frac{UI}{EI}×100%$=$\frac{10}{12}$×100%=83%；
答：（1）流过内阻的电流为4A；
（2）电动机的输出功率为16W；
（3）电源的效率为83%．

点评 对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．