Question

如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)ε=20V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V 4.5W”的燈泡L和內(nèi)阻r′=0.5Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)恰能正常工作，求：
（1）電路中的電流強(qiáng)度？
（2）電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓？
（3）電源的總功率和電動(dòng)機(jī)的輸出功率？

Answer 1

解：（1）串聯(lián)電路中燈L正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)正常工作，所以電路中電流強(qiáng)度為燈L的額定電流
燈L的電阻
燈L的額定電流為
電路中電流強(qiáng)度I＝1.5A
（2）電路中的電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路。根據(jù)能量守恒，電路中
ε=U_R+U_L+U_r+U_m
U_m=ε－U_R－U_L－U_r＝ε－I(R+R_L+r)=20－1.5×(2＋4＋1)=9.5V
（3）電源總功率P_總=Iε=1.5×20=30W
電動(dòng)機(jī)的輸出功率P＇＝1.5×9.5－1.5²×0.5＝13.125Ｗ