Question

【题目】如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V，6W”的灯泡L和内阻RD=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：

（1）电路中的电流大小；
（2）电动机的额定电压；
（3）电动机的输出功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：灯泡L正常发光，电路中的电流为：I= =

答：电路中的电流大小为2A；

（2）由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为：

UD=E﹣I（r+R）﹣UL=20﹣2×（1+4）﹣3=7（V）

答：电动机的额定电压为7V；

（3）电动机的总功率为P总=IUD=2×7=14W

电动机的热功率为P热=I2RD=22×0.5=2W

所以电动机的输出功率为P出=P总﹣P热=14﹣2=12W

答：电动机的输出功率为12W．

【解析】（1）灯泡正常发光，跟决定功率的公式进行求解。
（2）电动机为非纯电阻电路 ，欧姆定律不再适用，根据闭合电路欧姆定律及串并联电路关系求解。
（3）非纯电阻电路 输出功率为有用功率，等于总功率减去热功率。