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.
(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
A=5A525 21
电源两端的电压 U1=I1R1=5×21V=105V
电源的内电阻 r=
=E-U1 I1
Ω=1Ω110-105 5
电源内部的损耗功率 P内=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
A=4A336 21
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
A=26A110-84 1
则流过电动机的电流为IM=I-I2=26A-4A=22A
由U2IM=P出+IM2R0,代入数据得:P出=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断开时电源两端的电压是105V,电源内部的损耗功率是25W;
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流是26A,电动机输出的功率是1606W.
(3)若在电路中再并联一台相同的电动机,原来的电动机消耗的功率将减小.