Question

如图所示，电源电动势E=30V，内阻r=1Ω，电灯L上标有“6V  12W”的字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω．若电灯恰能正常发光，求：
（1）电路中的电流I；
（2）电源的总功率P_总；
（3）电源消耗的热功率P_r；   
（4）电动机消耗的热功率P_R；
（5）电动机输出的机械功率P_出．

Answer 1

分析：（1）电灯正常发光时，其电压等于额定电压，功率等于额定功率．由功率公式求解电流I．
（2）电源的总功率P_总=EI．
（3）电源的总功率P_r=I²r．
（4）电动机消耗的热功率P_R=I²R．
（5）电动机输出的机械功率P_出=P_总-P_r-P_R-P_L．

解答：解：
（1）电路中电流为I=

PL

UL

=

12

6

A=2A
（2）电源的总功率P_总=IE=2×30W=60W                     
（3）电源的总功率P_r=I²r=2²×1W=4W  
（4）电动机消耗的热功率P_R=I²R=2²×2W=8W                            
（5）根据能量转化和守恒得到，P_出=P_总-P_r-P_R-P_L=（60-4-8-12）W=36W  
答：
（1）电路中电流为2A．
（2）电源的总功率为60W．                     
（3）电源的总功率为4W．  
（4）电动机消耗的热功率为8W．                            
（5）电动机输出的机械功率为36W．

点评：本题是含有电动机的电路，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，不能用闭合电路欧姆定律求解电路中的电流I；