Question

如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，标有“8V，16W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R₀=1Ω，求：
（1）路端电压；
（2）电源的总功率；
（3）电动机的输出功率．

Answer 1

分析：（1）路端电压等于灯泡两端的电压，灯泡正常发光，就等于灯泡的额定电压．
（2）对内电路研究，由欧姆定律求出流过电源的电流，由P=EI求解电源的总功率．
（3）电动机两端电压等于灯泡的额定电压，根据电源的电流和灯泡的电流求出电动机的电流，根据能量守恒求解电动机的输出功率．

解答：解：（1）灯泡正常发光，U=U_额=8V
    （2）U_内=E-U=2V
         由欧姆定律得流过电源的电流I=

U内

r

=

2

0.5

=4A 
         电源的总功率P_总=EI=10×4=40W．
    （3）灯泡的电流I 灯=

P额

U额

=

16

8

=2A
         电动机的电流I_M=I-I_灯=2A
         电动机消耗的电功率P_M=UI_M=8×2=16W
         电动机发热功率P_热=I_M²R₀=2²×1=4W
         所以电动机的输出功率．P_输出=P_M-P_热=16-4=12W
答：（1）路端电压为8V；
    （2）电源的总功率为40W；
    （3）电动机的输出功率为12W．

点评：对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路．