如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,直流电动机绕组的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭合.当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电功率/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,直流电动机绕组的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭合.当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W,求
(1)电源的内电阻,电键S2断开时电源两端的电压以及电源内部的损耗功率;
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机输出的功率.
(3)若在电路中再并联一台相同的电动机,试定性分析原来的电动机消耗的功率将如何变化.

◎ 答案

(1)设S2断开时R1消耗的功率为P1,电路中电流为I1
则由P1=I12R1,得:I1=

P1
R1
=

525
21
A=5A
电源两端的电压 U1=I1R1=5×21V=105V
电源的内电阻 r=
E-U1
I1
=
110-105
5
Ω=1Ω
电源内部的损耗功率 P=I12r=52×1W=25W.
(2)设S2闭合时R1两端的电压为U2,电流为I2,消耗的功率为P2
由P2=I22R1,解得:I2=

P2
R1
=

336
21
A=4A
U2=I2R1=4×21V=84V
由闭合电路欧姆定律得 E=U2+Ir,得流过电源的电流 I=
E-U2
r
=
110-84
1
A=26A
则流过电动机的电流为IM=I-I2=26A-4A=22A
由U2IM=P+IM2R0,代入数据得:P=U2IM-IM2R0=84×22-222×0.5=1606(W).
(3)在电路中再并联一台相同的电动机,通过电源的电流增大,电源的内电压增大,路端电压减小,电动机两端电压减小,原来的电动机消耗的功率减小.
答:(1)电源的内电阻是1Ω,电键S2
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