问题
问答题
(B)如图所示,M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机,R=24Ω,电源电动势E=40V.当S断开时,理想电流表的示数I1=1.6A,当开关S闭合时,理想电流表的示数为I2=4.0A,求:
(1)电源内阻
(2)开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.
(3)开关S闭合时电源输出功率.

答案
(1)设电源内阻为r′,当S断开时,I1=
,即1.6A=E R+r′
,40V 24Ω+r′
得r′=1Ω.
(2)当S合上时,I2=4A,则U内=I2•r′=4V
U外=E-U内=40V-4V=36V,也即电动机两端电压为36V
所以P热=I2r=(I2-
)2r=(4-U外 R
)2×0.4W=2.5W36 24
P机=P总-P热=(I2-
)×U外-2.5W=87.5WU外 R
(3)开关S闭合时电源输出功率P出=EI-I2R=4×40-1×42=144W
答:(1)电源内阻为1Ω.
(2)开关S闭合时电动机发热消耗的功率为2.5W,转化为机械能的功率为87.5W.
(3)开关S闭合时电源输出功率为144W.