Question

直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用．如图所示，一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻r'=0.5Ω，电灯灯丝电阻R=9Ω，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω．开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为9V．求：
（1）流过电源的电流．   （2）流过电动机的电流．  （3）电动机对外输出的机械功率．

Answer 1

分析：（1）根据内外之和等于电源的电动势和欧姆定律，求出流过电源的电流．
（2）由欧姆定律求出灯泡的电流，由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流．
（3）电动机对外输出的机械功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差．

解答：解：
（1）电源的输出电压：U=E-Ir，则有
   I=

E-U

r

代入解得：I=3A
（2）对灯泡：I灯=

U

R灯

=1A
电动机与灯泡并联，则电动机的电流I_电=I-I_灯=3A-1A=2A
（3）根据能量转化与守恒定律得，电动机的输出功率P_出=UI_电-I_电²r
代入解得，P_出=16W
答：（1）流过电源的电流为3A．   （2）流过电动机的电流为2A．  （3）电动机对外输出的机械功率是16W．

点评：本题是含有电动机的问题，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用．