Question

如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U=12V，电解槽内阻r_A=2Ω，当K₁闭合，K₂、K₃断开时，电流表示数6A；当K₂闭合，K₁、K₃断开时，电流表示数5A，且电动机输出功率为35W；当K₃闭合，K₁、K₂断开时，电流表示数为4A．求：
（1）电炉子的电阻及发热功率各多大？
（2）电动机的内阻是多少？
（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？

Answer

（1）电炉子为纯电阻，根据欧姆定律及发热功率公式即可求解；
（2）电动机为非纯电阻，由能量守恒定律即可求解；
（3）化学能的功率等于总功率减去内阻消耗的功率．
【解析】
（1）电炉子为纯电阻，由欧姆定律：
其发热功率为：PR=UI1=12×6 W=72 W．
（2）电动机为非纯电阻，由能量守恒定律得：UI2=I22•rM+P输出
带入数据解得：rM=1Ω
（3）电解槽工作时，由能量守恒定律得：P化=UI3-I32•rA
带入数据解得：P化=（12×4-42×2）W=16 W．
答：（1）电炉子的电阻为2Ω，发热功率为72W；
（2）电动机的内阻是1Ω；
（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为16 W．