Question

直流電動機在生產、生活中有著廣泛的應用．如圖所示，一直流電動機M和電燈L并聯之后接在直流電源上，電動機內阻r'=0.5Ω，電燈燈絲電阻R=9Ω，電源電動勢E=12V，內阻r=1Ω．開關S閉合，電動機正常工作時，電壓表讀數為9V．求：
（1）流過電源的電流．   （2）流過電動機的電流．  （3）電動機對外輸出的機械功率．

Answer 1

分析：（1）根據內外之和等于電源的電動勢和歐姆定律，求出流過電源的電流．
（2）由歐姆定律求出燈泡的電流，由總電流與燈泡電流之差求出流過電動機的電流．
（3）電動機對外輸出的機械功率等于電動機的總功率與內部發(fā)熱功率之差．

解答：解：
（1）電源的輸出電壓：U=E-Ir，則有
   I=

E-U

r

代入解得：I=3A
（2）對燈泡：I燈=

U

R燈

=1A
電動機與燈泡并聯，則電動機的電流I_電=I-I_燈=3A-1A=2A
（3）根據能量轉化與守恒定律得，電動機的輸出功率P_出=UI_電-I_電²r
代入解得，P_出=16W
答：（1）流過電源的電流為3A．   （2）流過電動機的電流為2A．  （3）電動機對外輸出的機械功率是16W．

點評：本題是含有電動機的問題，電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不適用．