Question

1．如圖所示電路中，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電動機(jī)的電阻R_M=1.0Ω，電阻R₁=1.5Ω．電動機(jī)正常工作時，電壓表的示數(shù)U₁=3.0V，求：
（1）電源釋放的總電功率P；
（2）電源的輸出功率P₁
（3）電動機(jī)消耗的電功率P₂．

Answer 1

分析 （1）通過電阻兩端的電壓求出電路中的電流I，電源的總功率為P=EI，即可求得；
（2）由P_熱=I²r可求的電源內(nèi)阻消耗的功率，電源的輸出功率為P_出=P-P_熱．
（3）由U_內(nèi)=Ir可求得電源內(nèi)阻分得電壓，電動機(jī)兩端的電壓為U=E-U₁-U_內(nèi)，電動機(jī)消耗的功率為P_電=UI；

解答 解：（1）電路中的電流為為：I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3}{1.5}$=2A；
電源的總功率為：P=EI=10×2W=20W；
（2）電源內(nèi)阻消耗的功率為：P_內(nèi)=I²r=2²×0.5W=2W，
電源的輸出功率為：P_出=P-P_熱=20-2W=18W．
（3）電源內(nèi)阻分得電壓為：U_內(nèi)=Ir=2×0.5V=1V，
電動機(jī)兩端的電壓為：U=E-U₁-U_內(nèi)=（10-3-1）V=6V，
電動機(jī)消耗的電功率為：P_電=UI=6×2W=12W；
答：（1）電源的總功率為20W．
（2）電源的輸出功率為18W．
（3）電動機(jī)消耗的電功率12W．

點評 對于電動機(jī)電路，關(guān)鍵要正確區(qū)分是純電阻電路還是非純電阻電路：當(dāng)電動機(jī)正常工作時，是非純電阻電路；當(dāng)電動機(jī)被卡住不轉(zhuǎn)時，是純電阻電路．對于電動機(jī)的輸出功率，往往要根據(jù)能量守恒求解．