Question

如图所示电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机的电阻R_M=1.0Ω，电阻R₁=1.5Ω．电动机正常工作时，电压表的示数U₁=3.0V，求：
（1）电源释放的总电功率P
（2）电动机将电能转化为机械能的机械功率P_J
（3）电源的输出功率P_出．

Answer 1

（1）电路中的电流为 I=

U1

R1

=

3

1.5

=2A；
电源的总功率为 P=EI=10×2W=20W；
（2）电源内阻分得电压为 U_内=Ir=2×0.5V=1V，
电动机两端的电压为 U=E-U₁-U_内=（10-3-1）V=6V，
电动机消耗的电功率为 P_电=UI=6×2W=12W；
电动机将电能转化为机械能的功率为P_J=P_电-I²R₀=12W-2²×1W=8W．
（3）电源内阻消耗的功率为 P_内=I²r=2²×0.5W=2W，
电源的输出功率为 P_出=P-P_热=20-2W=18W．
答：
（1）电源的总功率为20W．
（2）将电能转化为机械能的功率为8W．
（3）电源的输出功率为18W．