Question

如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V，4.5W”的燈泡L和線圈電阻r′=1Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)都恰能正常工作，求：
（1）電路中的電流強(qiáng)度為多大？
（2）電動(dòng)機(jī)的總功率多大？
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率多大？

Answer 1

分析：（1）對(duì)燈泡研究：燈泡是純電阻電路，由額定電壓和功率求出電路中的電流強(qiáng)度．
（2）由電壓的分配求出電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，由公式P=UI求出電動(dòng)機(jī)的總功率．
（3）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒，得到電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P_機(jī)=P_總-P_熱=UI-I₂r，求解．

解答：解：（1）因?yàn)闊襞軱正常工作，故有I=

P

U

=

4.5

3

=1.5(A)
    （2）電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U_M=E-I（r+R）-U_L=20-1.5×（1+4）-3=9.5（V）
        電動(dòng)機(jī)的總功率P_M=U_MI=9.5×1.5=14.25（W）
    （3）P_出=P_M-I²r=12W
答：（1）電路中的電流強(qiáng)度為1.5A；
     （2）電動(dòng)機(jī)的總功率為14.25W；
     （3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為12W．

點(diǎn)評(píng)：電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電路是典型的非純電阻電路，下面三種公式不再通用：P=UI=I²R=

U2

R

．