Question

如图所示，电源电动势E=30V，内阻r=1Ω，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω．若电灯恰能正常发光，求：
（1）电动机输出的机械功率；
（2）电源的效率．

Answer 1

分析：（1）电灯恰能正常发光，故回路中电流等于电灯的额定电流；电动机输出的机械功率等于电源总功率减去回路中的热功率．
（2）电源的效率等于内部消耗的功率与总功率之比．电源的总功率：P_总=EI，电源内耗功率：P_内=I²r．

解答：解：（1）电灯恰好正常发光 I=

P

U灯

=

12

6

A=2A ①
设电动机两端电压为U_M，则有：E=U_灯+U_M+Ir  ②
电动机输出功率：P_M出=U_MI-I²R       ③
代入数据联立解得，P_M出=36W     ④
（2）电源总功率：P_总=EI  ⑤
电源内耗功率：P_内=I²r  ⑥
电源效率：η=

EI-I2r

EI

×100%=

30×2-22×1

30×2

×100%=93.3%    ⑦
答：（1）电动机输出的机械功率为36W；（2）电源的效率为93.3%．

点评：本题是电机电路问题，关键明确电动机不是纯电阻，其输出的机械功率等于输入功率与热功率之差．