问题
问答题
如图所示，是用直流电动机提升重物的装置示意图，电源电动势E=100V，内电阻r1=1Ω，电动机的线圈电阻r2=4Ω．重物质量m=36kg，重物被电动机以v=0.5m/s的速度匀速提起，不计重物运动中所受的阻力，取g=10m/s2，试求：电路中的电流I和电源的输出功率P．
答案
电源的输出功率：P=UI …①
由闭合电路欧姆定律 E=U+Ir1 …②
即 P=I（E-Ir1） …③
电源的输出功率等于电动机的输入功率，而电动机的输入功率一部分转化为电动机的线圈电阻的热功率，其余为输出的机械功率．
电动机的热功率：P热=I 2r2
电动机的输出机械功率：P出=mgv
则：P=mgv+I 2r2 …④
由③④式，得：I2（r2+r1）-IE+mgv=0…⑤
代入数据化简，得：I 2-20I+36=0
所以I=2（A） （I=18A舍去）…⑥
由③⑥式，得P=196（W）…⑦
答：电路中的电流I是2A，电源的输出功率P是196W．