Question

一道电学物理题···帮帮忙哦

图中电源电动势E=12V，内电阻r=0.5欧。将一盏额定电压为8V，额定功率为16w的灯泡与一只线圈电阻为0.5欧的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100分钟。问：
1.电源提供的能量是多少？
2.电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？
3.灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？
4.电动机的效率是多少？

Answer 1

灯泡刚刚正常发光,说明灯泡的电压恰好为额定电压8V,也就是说电源的输出电压为8V(因为灯泡和电源并联)
1)根据闭合电路的欧姆定律有:
U=E-Ir
8=12-I*0.5
解出,I=8A
所以,电源提供的能量为W=EIt=12*8*600J=5.76*10^4J
2)电流对灯泡做功为:
W1=P1*t=16*600J=9600J
3)流过电动机的电流I2=I-I1=8-P1/U1=8-16/8=6A
电动机的电压为8V
所以,电流对电动机做功W2=U2*I2*t=8*6*600J=2.88*10^4J
4)灯丝产生的热量Q1等于它消耗的电能W1
所以,Q1=W1=9600J
电动机线圈产生的焦耳热Q2=I2^2*r*t
=36*0.5*600J=1.08*10^4J
5)电动机的效率等于
电动机输出的机械能(等于W2-Q2)和电流对它做功的比值
所以,η=(W2-Q2)/W2=[1.8*10^4/2.88*10^4]*100%
=62.5%