Question

如圖所示，電源的電動(dòng)勢為E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，分壓電阻R₁=1.5Ω，電動(dòng)機(jī)繞組電阻R₀=1.0Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)剛好正常工作，電壓表的示數(shù)U_M=6V．求：
（1）電路中的電流；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率；
（3）試計(jì)算整個(gè)電路因發(fā)熱損失的電能占消耗電能的比例．

Answer 1

分析：（1）對電源內(nèi)阻和分壓電阻R₁研究，根據(jù)歐姆定律求出電流．
（2）根據(jù)功率分配關(guān)系：電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率=電動(dòng)機(jī)的電功率-發(fā)熱功率求解．
（3）整個(gè)電路發(fā)熱功率P_熱=I²（R₁+R₀+r），電路總功率P_總=EI，根據(jù)η=

P熱

P總

×100%求解．

解答：解：（1）電路中電流I=

E-UM

R1+r

=2A
    （2）由電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P_機(jī)=P_電-P_熱得
        P_機(jī)=U_MI-I²R₀=8W
    （3）整個(gè)電路發(fā)熱功率P_熱=I²（R₁+R₀+r）=12W
        電路總功率P_總=EI=20W
      則整個(gè)電路因發(fā)熱損失的電能占消耗電能的比例η=

P熱

P總

×100%=60%
答：（1）電路中的電流為2A；
    （2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為8W；
    （3）整個(gè)電路因發(fā)熱損失的電能占消耗電能的比例為60%．

點(diǎn)評：對于電動(dòng)機(jī)電路，在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，是非純電阻電路，歐姆定律不適用；當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，是純電阻電路，歐姆定律適用．