Question

如图所示，M为一线圈电阻r_M="0.4" Ω的电动机，R="24" Ω，电源电动势E="40" V。当S断开时，电流表的示数为I₁="1.6" A，当开关S闭合时,电流表的示数为I₂="4.0" A。求:

（1）电源内阻r;
（2）开关S闭合时电源输出功率.
（3）开关S闭合时电动机输出的机械功率;

Answer 1

（1）r=1Ω；（2）144 W；（3）87.5 W。

解析试题分析：（1）当S断开时E=I₁（R+r） （1分），代入数据得r=1Ω.（1分）
（2）设开关S闭合时路端电压为U₂，则U₂=E-I₂r="36" V（2分）
电源输出功率P=I₂U₂="144" W.（1分）
（3）流过R的电流I_R=U₂/R="1.5" A （2分）
流过电动机的电流I_M=I₂-I_R="2.5" A （2分）
电动机输出的机械功率P_出=U₂I_M－I_M²r_M=36V×2.5A－（2.5A）²×0.4Ω="87.5" W.（2分）
考点：全电路欧姆定律，电动机消耗的电功率问题。