Question

11．如圖，已知電源電動勢E=20V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω，“3V，4.5W”的燈泡L和內(nèi)阻R_D=0.5Ω的小型直流電動機D時，燈泡和電動機恰能正常工作，求：
（1）電路中的電流強度
（2）電路的路端電壓
（3）電源的總功率
（4）電動機的額定工作電壓．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，燈泡、電阻、電動機串聯(lián)接入電路，由串聯(lián)電路特點可知，通過它們的電流相等．燈泡L和直流電動機都恰能正常工作，則知電路中電流等于燈泡的額定電流，由燈泡的額定功率和額定電壓，由P=UI求出電路中的電流大�。�
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求電路的路端電壓．
（3）由P=EI可以求出電源總功率．
（4）根據(jù)串聯(lián)特點電壓的分配關(guān)系，由歐姆定律求出電動機的額定電壓．

解答 解：（1）由題，“3V，4.5W”的燈泡L正常發(fā)光，通過燈泡的電流等于額定電流，則電路中的電流大小為：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{4.5}{3}$A=1.5A．
（2）電路的路端電壓為：
U=E-Ir=20-1.5×1=18.5V
（3）電源的總功率為：
P_總=EI=20×1.5=30（W）
（4）直流電動機D能正常工作，其兩端的電壓等于額定電壓，則有：
U_D=E-I（R+r）-U_L=20-1.5×（4+0.5）-3=10.25V
答：（1）電路中的電流強度是1.5A．
（2）電路的路端電壓是18.5V．
（3）電源的總功率是30W．
（4）電動機的額定工作電壓為10.25V．

點評 本題是簡單的直流電路的計算問題，要知道用電器在額定電壓下才能正常工作，明確串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，分析各個用電器電壓和電流的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．