Question

高二物理计算功率部分

“8V 16W”的灯泡与一个电阻R0=1Ω电动机M并联在电源上（E=10V，r=0.5Ω）
求：1.路端电压
2.电源的总功率
3.电动机的输出功率

答案：①8V
②40W
③12W

要计算过程与 解释
对，灯泡恰能正常发光

Answer 1

这题少个条件，应说灯恰好正常工作。

1）灯恰好正常工作，说明路端电压U=UL=8V

2）内电路
U内=E-U=10-8=2V
总电流： I=U内/r = 2/0.5=4A
电源的总功率: P=EI=10*4=40W
3)灯泡电流： IL=PL/UL=16/8=2A
电动机电流：I电=I-IL=4-2=2A
电动机总功率： P电=U*I电=8*2=16W
电动机电阻的热功率： P热=I电^2*Ro=2^2*1=4W
电动机的输出功率: P出=P电-P热=16-4=12W

Answer 2

1)
灯泡电阻R'=额定电压Uo/额定电流Io=Uo/(额定功率Po/额定电压Uo)
=(Uo^2)/Po=8*8/16=4欧
外电路总电阻R=R'*Ro/(R'+Ro)=4*1/(4+1)=0.8欧
外电路总电流I=E/(R+r)=10/(0.8+0.5)=7.7A
路端电压U=IR=7.7*0.8=6.16V
2)
电源的总功率P=IE=7.7*10=77W
3)
电动机的输出功率P1=IU=7.7*6.16=47.4W