题目

如图所示．电源电动势为12V，内电阻为1Ω．R₁=1Ω．R₂=6Ω，电动机线圈电阻为0.5Ω．若开关闭合后通过电源的电流为3A．求：

（1）R₁上消耗的电功率；
（2）电动机输出的机械功率；
（3）电源的效率．

提问时间：2020-06-18

答案

（1）R₁消耗的电功率为：P₁=I²R₁=3²×1W=9W
（2）R₁两端电压：U₁=IR₁=3×1V=3V
     R₂两端电压：U₂=E-U_内-U₁=12-3×1-3V=6V
     通过R₂的电流：I₂=

U2

R2

=

6

6

A=1A
 通过电动机的电流：I_M=I-I₂=（3-1）A=2A，
　　　　　　　　　　U_M=U₂=6V
    电动机消耗的电功率为：P_M=I_MU_M=2×6W=12W
输出功率P_出=P_M-I_M²r=12-2²×0.5=10W
（3）电机的效率为η=

P出

PM

×100%=

10

12

×100%=83%
答：（1）R₁消耗的电功率为9W；
（2）电动机消耗的电功率为10W；
（3）电动机效率为83%．