如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻r=0.5 Ω,电动机的电阻R0=1.0 Ω,电阻R1=1.5 Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0 V,求:
(1)电源释放的电功率;
(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率;
(3)电源的输出功率和效率.
如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻r=0.5 Ω,电动机的电阻R0=1.0 Ω,电阻R1=1.5 Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0 V,求:
(1)电源释放的电功率;
(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率;
(3)电源的输出功率和效率.
(1)20 W (2)12 W 8 W (3)18 W 90%[来源:]
【解析】(1)电动机正常工作时,总电流为I=
=
A=2 A,电源释放的电功率为P释=EI=10×2 W=20 W.
(2)电动机两端的电压为U=E-Ir-U1=(10-2×0.5-3.0) V=6 V
电动机消耗的电功率为:
P电=UI=6×2 W=12 W
电动机消耗的热功率为:
P热=I2R0=22×1 W=4 W
根据能量守恒得,电动机将电能转化为机械能的功率
P机=P电-P热=12 W-4 W=8 W
(3)电源的输出功率为P出=P释-P内=P释-I2r=(20-22×0.5) W=18 W,η=×100%=
×100%=90%.