Question

如图所示，M为一线圈电阻rM=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V．当S断开时，电流表的示数，I1=1.6A

如图所示，M为一线圈电阻rM=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V．当S断开时，电流表的示数，I1=1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2=4.0A求（1）电源内阻（2）开关S闭合时电动机输出的机械功率（3）开关S闭合时电源输出功率．

Answer 1

（1）根据闭合电路的欧姆定律 I₁=

E

R+r0

代入数据解得：r₀=

E

I1

-R=（

40

1.6

-24）Ω=1Ω
（2）开关S闭合后路端电压 U=E-I₂r₀=（40-4.0×1）V=36V，
流过R的电流强度为：I_R=1.5A，
流过电动机的电流强度为：I=I₂-I_R=（4.0-1.5）A=2.5A，
电动机发热消耗的功率为：R_热=I²r=（2.5²×0.4）W=2.5W，
电动机转化为机械能的功率：P_机=UI-P_热=87.5W
（3）开关S闭合时电源输出功率为：P=UI₂=36×4=144W．
答：（1）电源内阻为1Ω；
（2）开关S闭合时电动机输出的机械功率为87.5W；
（3）开关S闭合时电源输出功率为144W．