Question

如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電動(dòng)機(jī)的電阻R_M=1.0Ω，電阻R₁=1.5Ω．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表的示數(shù)U₁=3.0V，求：
（1）電源釋放的總電功率P
（2）電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械功率P_J
（3）電源的輸出功率P_出．

Answer 1

（1）電路中的電流為 I=

U1

R1

=

3

1.5

=2A；
電源的總功率為 P=EI=10×2W=20W；
（2）電源內(nèi)阻分得電壓為 U_內(nèi)=Ir=2×0.5V=1V，
電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為 U=E-U₁-U_內(nèi)=（10-3-1）V=6V，
電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為 P_電=UI=6×2W=12W；
電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為P_J=P_電-I²R₀=12W-2²×1W=8W．
（3）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．
答：
（1）電源的總功率為20W．
（2）將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為8W．
（3）電源的輸出功率為18W．