Question

如图所示，电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω，将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一个线圈电阻R为

如图所示，电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω，将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一个线圈电阻R为0.5Ω的直流电动机并联后接在电源上，灯泡刚好正常发光．求：（1）电源的输出功率是多少？电源的效率为多少？（2）电动机的输出功率是多少？机械效率是多少？

Answer 1

（1）由题意可知，电路的路端电压U=8V，则内电压：
U_内=E-U=12V-8V=4V；
电路的总电流：
I=

U内

r

=

4

0.5

A=8A；
电源的输出功率：P_出=UI=8×8=64W；
电源的总功率：P_总=EI=12×8=96W；
故电源的效率为：η=

P出

P总

×100%＝

64

96

×100%＝66.7%；
（2）由于灯泡正常发光，所以灯泡的电流为：
I_灯=

P

U

=

16

8

A=2A；
电动机的电流为：
I_电机=I-I_灯=8A-2A=6A；
电动机线圈的发热功率：
P_电机=I_电机²R_电机=6²×0.5W=18W；
电动机的总功率的大小为：
P_总=UI=8×6W=48W；
所以电动机的输出的功率为：
P_输出=48-18=30W；
电动机的效率为：
η′=

P输出

P总

×100%=

30

48

×100%=62.5%．
答：（1）电源的输出功率是64W，电源的效率为66.7%；
（2）电动机的输出功率是30W，机械效率是62.5%．