Question

【题目】在如图所示的电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A，求：

(1)电动机产生的热功率；

(2)电源的输出功率；

(3)电动机的输出机械功率。

Answer 1

【答案】(1)2W；(2)20W；(3)12W。

【解析】

在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的。对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的。

(1)电动机的发热功率为

P热=I2R=22×0.5W=2W；

(2)电源的输出的功率为

P输出=EI-I2r=(12×2 -22×1)W=20W；

(3)电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为

U=E-U内-UR0= E-Ir-IR0=（12 -2×1-2×1.5）V=7V

则电动机的总功率为

P总=UI=7×2W=14W

所以电动机的输出功率为

P出=P总-P热=14 W-2W=12W。