Question

17．如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=3Ω时，电路中标有“3V，6W”的灯泡L 和内阻R_D=1Ω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

分析 （1）由题，“3V，6W”的灯泡L和内阻R_D=0.5Ω的直流电动机D都恰能正常工作，则知电路中电流等于灯泡的额定电流，由灯泡的额定功率和额定电压，由P=UI求出电路中的电流大小．
（2）根据串联特点电压的分配关系，由欧姆定律求出电动机的额定电压；
（3）由功率公式可求得电动机的输出功率．

解答 解：（1）由题，“3V，6W”的灯泡L正常发光，则通过灯泡的电流等于额定电流，则电路中的电流大小为 I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}=\frac{6}{3}=2A$
（2）直流电动机D能正常工作，其两端的电压等于额定电压，则有
U=E-I（R+r）-U_灯=20V-2×（3+1）V-3V=9V
（3）电动机的输出功率：$P=IU-{I^2}{R_D}=9×2W-{2^2}×1W=14W$
答：（1）电路中的电流大小为2A；
（2）电动机的额定电压为9V；
（3）电动机的输出功率为14W．

点评 本题为简单的闭合电路欧姆定律的计算题，但在解题时要注意明确电动机不是纯电阻电路，欧姆定律不能使用．