Question

如圖所示，電源的電動勢E=12V，內阻r=0.5Ω，將一盞額定電壓為8V、額定功率為16W的燈泡與一個線圈電阻R為O.5Ω的直流電動機并聯后接在電源上，燈泡剛好正常發光，則這臺電動機的輸出功率是多少？機械效率是多少？

Answer 1

分析：燈泡和電動機并聯，它們的電壓相同，根據閉合回路歐姆定律可以求得電源的內電壓，以及總電流的大小，根據燈泡的電流可以求得電動機的電流的大小，再根據功率的公式可以求得電動機的總功率和輸出功率的大小．

解答：解：由題意可知，電路的路端電壓U=8V，則內電壓U_內=E-U=12V-8V=4V；
電路的總電流I=

U內

r

=

4

0.5

A=8A，
由于燈泡正常發光，
所以燈泡的電流為I_燈=

P

U

=

16

8

A=2A，
電動機的電流為I_電機=I-I_燈=8A-2A=6A，
電動機線圈的發熱功率 P_電機=I_電機²R_電機=6²×0.5W=18W；
電動機的總功率的大小為P_總=UI=8×6W=48W；
所以電動機的輸出的功率為P_輸出=48-18=30W
電動機的效率為η=

P輸出

P總

×100%=

30

48

×100%=62.5%．
答：電動機的輸出功率是30W，機械效率是62.5%．

點評：對于電功率的計算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對于非純電阻電路，總功率和發熱功率的計算公式是不一樣的．