Question

【題目】在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為12V，電源內(nèi)阻為1.0Ω，電路中的電阻R0為1.5Ω，小型直流電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為0.5Ω，閉合開關(guān)S后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的示數(shù)為2.0A，求：

(1)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率；

(2)電源的輸出功率；

(3)電動(dòng)機(jī)的輸出機(jī)械功率。

Answer 1

【答案】(1)2W；(2)20W；(3)12W。

【解析】

在計(jì)算電功率的公式中，總功率用P=IU來計(jì)算，發(fā)熱的功率用P=I2R來計(jì)算，如果是計(jì)算純電阻的功率，這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果是一樣的，但對(duì)于電動(dòng)機(jī)等非純電阻，第一個(gè)計(jì)算的是總功率，第二個(gè)只是計(jì)算發(fā)熱的功率，這兩個(gè)的計(jì)算結(jié)果是不一樣的。對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的。

(1)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為

P熱=I2R=22×0.5W=2W；

(2)電源的輸出的功率為

P輸出=EI-I2r=(12×2 -22×1)W=20W；

(3)電路中電流表的示數(shù)為2.0A，所以電動(dòng)機(jī)的電壓為

U=E-U內(nèi)-UR0= E-Ir-IR0=（12 -2×1-2×1.5）V=7V

則電動(dòng)機(jī)的總功率為

P總=UI=7×2W=14W

所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率為

P出=P總-P熱=14 W-2W=12W。