Question

如圖所示電路中，電源電動勢E=30V、內阻r=1Ω，L是規格為“6V、12W”的燈泡，電動機線圈的電阻R_M=2Ω．若開關S閉合時，燈泡L恰能正常發光，試求：
（1）電路中的電流強度I；
（2）電動機消耗的總功率P_M；
（3）電動機的輸出功率P_出．

Answer 1

（1）燈泡正常發光，則其功率和電壓都為額定值，故電流為：I=

P

U

=

12

6

A=2A
（2）由閉合電流的歐姆定律，M兩端電壓為：U_M=E-U_L-Ir=30V-6V-2×1V=22V，
電機消耗的總功率為P=UI=22×2W=44W．
（3）根據能量轉化和守恒得到，電動機的輸出功率等于輸入功率減發熱功率，即：P_機=P_M-P_Q=U_MI-I²R=44W-8W=36W
答：（1）電路中的電流是2A；
（2）電動機消耗的總功率為44W；
（3）電動機輸出的機械功率是36W．