Question

直流電動機在生產、生活中有著廣泛的應用．如圖所示，一直流電動機M和電燈L并聯之后接在直流電源上，電動機內阻r'=0.5Ω，電燈燈絲電阻R=9Ω，電源電動勢E=12V，內阻r=1Ω．開關S閉合，電動機正常工作時，電壓表讀數為9V．求：
（1）流過電源的電流．   （2）流過電動機的電流．  （3）電動機對外輸出的機械功率．

Answer 1

分析：（1）根據內外之和等于電源的電動勢和歐姆定律，求出流過電源的電流．
（2）由歐姆定律求出燈泡的電流，由總電流與燈泡電流之差求出流過電動機的電流．
（3）電動機對外輸出的機械功率等于電動機的總功率與內部發熱功率之差．

解答：解：
（1）電源的輸出電壓：U=E-Ir，則有
   I=

E-U

r

代入解得：I=3A
（2）對燈泡：I燈=

U

R燈

=1A
電動機與燈泡并聯，則電動機的電流I_電=I-I_燈=3A-1A=2A
（3）根據能量轉化與守恒定律得，電動機的輸出功率P_出=UI_電-I_電²r
代入解得，P_出=16W
答：（1）流過電源的電流為3A．   （2）流過電動機的電流為2A．  （3）電動機對外輸出的機械功率是16W．

點評：本題是含有電動機的問題，電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不適用．