Question

15．如圖所示，電源電動勢為E=30V，內阻為r=1Ω，電燈上標有“6V，12W”字樣，直流電動機線圈電阻R=2Ω．若電燈恰能正常發光，求：
（1）電源的總功率
（2）電動機消耗的熱功率
（3）電動機輸出的機械功率．

Answer 1

分析 （1）電燈恰能正常發光，故回路中電流等于電燈的額定電流；由P=EI可求得電源的總功率；
（2）根據P=I²r可求得電動機的熱功率；
（3）電動機輸出的機械功率等于電源總功率減去回路中的熱功率．

解答 解：（1）電燈恰好正常發光 I=$\frac{P}{{U}_{L}}$=$\frac{12}{6}$A=2A 
電源總功率：P_總=EI=30×2=60W；
（2）電動機的熱功率P_熱=I²R=4×2=8W；
（3）設電動機兩端電壓為U_M，則有：E=U_燈+U_M+Ir  
解得U_M=22V；
電動機輸出功率：P_M出=U_MI-I²R       
代入數據聯立解得，P_M出=36W     
答：（1）電源總功率為60W； （2）電動機的熱功率為8W； （3）電動機輸出的機械功率為36W

點評 本題是電機電路問題，關鍵明確電動機不是純電阻，注意其輸出的機械功率等于輸入功率與熱功率之差，明確各功率公式的正確應用是解題的關鍵．