Question

（B）如图所示，M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V．当S断开时，理想电流表的示数I

（B）如图所示，M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V．当S断开时，理想电流表的示数I1=1.6A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I2=4.0A，求：（1）电源内阻（2）开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率．（3）开关S闭合时电源输出功率．

Answer 1

（1）设电源内阻为r′，当S断开时，I1＝

E

R+r′

，即1.6A＝

40V

24Ω+r′

，
得r′=1Ω．
（2）当S合上时，I²=4A，则U_内=I₂?r′=4V
U_外=E-U_内=40V-4V=36V，也即电动机两端电压为36V
所以P热＝I2r＝(I2?

U外

R

)2r＝(4?

36

24

)2×0.4W＝2.5W
P机＝P总?P热＝(I2?

U外

R

)×U外?2.5W＝87.5W
（3）开关S闭合时电源输出功率P_出=EI-I²R=4×40-1×4²=144W 
答：（1）电源内阻为1Ω．
（2）开关S闭合时电动机发热消耗的功率为2.5W，转化为机械能的功率为87.5W．
（3）开关S闭合时电源输出功率为144W．