Question

如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V，6W”的灯泡L和内阻R_D=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：
（1）电路中的电流大小；
（2）电动机的额定电压；
（3）电动机的输出功率．

Answer

（1）灯泡L在额定电压下有正常发光时，此时功率等于额定功率，由功率公式求出灯泡中的电流，即为电路中的电流．
（2）根据闭合电路欧姆定律求解电动机的额定电压．
（3）电动机的输出功率等于输入的电功率与内部发热功率之差，根据能量转化和守恒定律求解电动机的输出功率．
【解析】
（1）灯泡L正常发光，电路中的电流为：I==
（2）由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为：
UD=E-I（r+R）-UL=20-2×（1+4）-3=7（V）
（3）电动机的总功率为P总=IUD=2×7=14W
电动机的热功率为P热=I2RD=22×0.5=2W
所以电动机的输出功率为P出=P总-P热=14-2=12W
答：
（1）电路中的电流大小为2A；
（2）电动机的额定电压为7V；
（3）电动机的输出功率为12W．