Question

2．如图所示，M为一线圈电阻R_M=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V．当S断开时，电流表的示数I₁=1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I₂=4.0A．求：
（1）电源内阻r
（2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机消耗功率．

Answer 1

分析 （1）当S断开时，根据闭合电路欧姆定律求解电源的内阻．
（2）当开关S闭合时，已知电流表的示数，求出路端电压，由欧姆定律求出通过R的电流，得到通过电动机的电流，由功率公式P=UI可求得功率．

解答 解：（1）设电源内阻为r′，当S断开时，${I}_{1}=\frac{E}{R+r′}$，即$1.6=\frac{40}{24+r}$，
得：r′=1Ω．
（2）当S合上时，I₂=4A，则：U_内=I₂•r′=4V
U_外=E-U_内=40V-4V=36V，也即电动机两端电压为36V；
流过R的电流：I_R=$\frac{36}{24}$=1.5A；
流过电动机的电流：I=I₂-I_R=4-1.5=2.5A；
电动机的功率：P=36×（4-1.5）=90W；
答：（1）内阻为1Ω；
（2）流过电动机的电流为2.5A；电动机的功率为90W．

点评 对于电动机电路，正常工作时是非电阻电路，根据能量守恒求解其输出功率，要区分电动机的输出功率与效率的不同，不能混淆．