如图所示,电源电动势为50V,电源内阻r为1.0Ω,定值电阻R为14Ω,M为直流电动机,电动机电阻r0为2.0Ω.电动机正常运转时,电压表的读数为35V.求在100s的时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分各是多少?正常工作时电动机的效率是多少?
由题设条件知r和R上的电压降之和为(E-U),所以电路中的电流为
I=
=E-U R+r
A=1.0A50-35 14+1
所以在100s内电源做的功为W=EIt=50×1×100J=5.0×103J
在100s内电动机上把电能转化为机械能的部分是:
△E=IUt-I2r0t=(1.0×35×100-12×2×100)J=3.3×103J
η=
=UI-I2r0 UI
%≈94.3%35×1.0-1.02×2 35×1.0
答:在100s的时间内电源做的功为5.0×103J,电动机上转化为机械能的为3.3×103J,正常工作时电动机的效率约是94.3%.