Question

7．如圖所示，已知電源電動勢E=20V，內阻不計，當接入固定電阻R=4Ω時，電路中標有“3V，6W”的燈泡L和內阻R_D=0.5Ω的小型直流電動機D都恰能正常工作．試求：
（1）電路中的電流大小；
（2）電動機的額定電壓；
（3）電動機的輸出功率．

Answer 1

分析 （1）因為燈泡正常發光，電路中的電流等于燈泡中的額定電流
（2）根據閉合電路的歐姆定律求出電動機兩端的電壓即電動機的額定電壓
（3）電動機的輸出功率等于輸入給電動機的總功率減去電動機內阻上消耗的熱功率

解答 解：（1）燈泡正常發光，燈泡的額定電流為：$I=\frac{P}{U}=\frac{6}{3}=2A$
電路中的電流等于燈泡的額定電流2A
（2）電動機的額定電壓為：${U}_{D}^{\;}=E-IR-{U}_{L}^{\;}$=20-2×4-3=9V
（3）電動機的輸出功率為：${P}_{出}^{\;}={U}_{D}^{\;}I-{I}_{\;}^{2}{R}_{D}^{\;}=9×2-{2}_{\;}^{2}×0.5$=16W
答：（1）電路中的電流大小2A；
（2）電動機的額定電壓9V；
（3）電動機的輸出功率16W

點評 對象燈泡一樣的純電阻，可應用歐姆定律，對于電動機不可直接應用歐姆定律；注意間接求解輸出功率：電動機的輸出功率等于輸入功率減掉熱功率．