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图中电源电动势E=12V,内电阻r=0.5Ω.将一盏额定电压为8V,额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100min.问:

(1)电源提供的能量是多少?
(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少?
(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少?
(4)电动机的效率为多少?
人气:193 ℃ 时间:2020-03-25 03:26:49
解答
(1)由题意可知,电路的路端电压U=8V,则内电压U=E-U=12V-8V=4V;
电路中电流I=
U
r
=
4V
0.5Ω
=8A;
故电源提供的能量W=UIt=8×8×100×60J=3.84×105J;
(2)电流对灯丝做功W=Pt=16×100×60J=9.6×104J;
灯泡中的电流I灯=
P
U
=2A;
由并联电路的规律可知,通过电动机的电流I=I-I=8A-2A=6A;
电流对电动机所做的功W=UIt=8×6×6000J=2.88×105J;
(3)灯丝为纯电阻故灯丝产生的热量等于电流所做的功,故Q=W=9.6×104J;
而电动机线圈产生的热量Q=I2Rt=62×0.5×6000J=1.08×105J;
(4)电动机的效率η=
WQ
W
×100%=62.5%.
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