Question

如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V 6W”的灯泡L和内阻r

如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V 6W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机均恰能正常工作，求：（1）电路中的电流强度；（2）电动机的输出功率；（3）电源的效率．

Answer 1

（1）灯泡正常发光，电路流为：I=I_L=

PL

UL

=

6

3

A=2A；
（2）电动机的额定工作电压为：U_M=E-I（R+r）-U_L1=20-2×（4+1）-3=7V
电动机的输出功率为：P_输=U₂I-I²r′=7×2-2²×0.5=12W
（3）电动机的电功率为：P_电=UI=7×2W=14W；
外电路总功率为：P_外=P_电+P_L+I²R=14+6+2²×4=36W
电源的总功率为：P_总=EI=20×2=40W；
故电源的效率为：η=

P外

P总

×100%=

36

40

×100%=90%
答：（1）电路中的电流强度为2A；
（2）电动机的输出功率为12W；
（3）电源的效率为90%．