Question

12．如图所示电路中，伏特计V₁示数为100伏特，V₂示数为120伏特，电阻R=4欧姆，电动机内电阻r=2欧姆，则电动机的输出功率为多少瓦，电动机的效率为多少
（摩擦力忽略不计）

Answer 1

分析 电动机正常工作时的电路是非纯电阻电路，欧姆定律U＞IR．对于R是纯电阻，可以用欧姆定律求电流．根据功率关系求出电动机输出的功率．效率等于输出功率与总功率之比．

解答 解：电阻R两端的电压为：U_R=U₂-U₁=120V-100V=20V
电路中电流为：I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{20}{4}$A=5A
电动机的输出功率为：P_出=U₁I-I²r=100×5-5²×2=450（W）
效率为：η=$\frac{{P}_{出}}{{U}_{1}I}$=$\frac{450}{100×5}$×%=90%
答：电动机的输出功率为450瓦，电动机的效率为90%．

点评 对于电动机电路区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路，可从从能量转化的角度理解：电能全部转化内能时，是纯电阻电路．电能转化为内能和其他能时，是非纯电阻电路．