- 电功
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如图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω.D为直流电动机,其电枢线圈电阻R=2Ω,限流电阻R′=3Ω.当电动机正常工作时,电压表示数为0.3V.求:
(1)通过电动机的电流是多大?
(2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率各是多少?
正确答案
解析
解:(1)通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同,由I=得:
I==
=0.1 A
(2)由E=Ir+U+UD可得电动机两端电压:
UD=E-Ir-U=6 V-0.1×1 V-0.3 V=5.6 V
所以电动机输入的电功率:
P入=UDI=0.56 W
电动机的发热功率:
P热=I2R=0.02 W
答:(1)通过电动机的电流是0.1A;
(2)电动机输入的电功率为0.56W、转变为热量的功率为0.02W.
如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机线圈的电阻R0=0.5Ω,当电键S断开时,电阻R1的电功率是525W,当S闭合时,电阻R1的电功率是336W,求:
(1)电源的内阻;
(2)当S闭合时流过电源的电流和电动机消耗的功率.
正确答案
解析
解:(1)S断开时,设通过电源的电流为I,则,
对R1有:
所以有:I==5A
对闭合回路:E=I(R1+r)
所以有:r==1Ω
(2)S闭合时,设通过R1的电流为I1,则
对R1有:
所以有:I1==4A
R1两端电压为:U=I1R1=21×4=84V
对闭合回路,设通过电源的电流为I‘,则有:E=U+I'r
所以有:I'=26A
所以电动机中的电流为:I2=I'-I1=26-4=22A
则电动机消耗的功率为:P=UI2-I2R0=1606W
答:(1)电源的内阻为1Ω;
(2)当S闭合时流过电源的电流为22A,电动机消耗的功率为1606W.
如图所示的电路,a、b、c为三个相同的灯泡,其电阻大于电源内阻,当变阻器R的滑动触头P向上移动时,下列判断中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、B、当变阻器的滑动触头P向上移动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,总电流I增大,a灯变亮.a灯和电源的内电压都增大,则并联部分电压减小,c灯变暗.由于总电流增大,而通过c灯的电流减小,可知通过b灯的电流增大,b灯变亮.故A错误,B正确.
C、由题意,a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源内阻,根据推论:外电阻等于电源的内阻时,电源的输出功率最大,则知,当变阻器的滑动触头P向上移动时,外电路总电阻减小,电源输出的电功率增大.故C错误.
D、电源的供电效率η==
.外电阻减小,路端电压U减小,则电源的供电效率降低.故D错误.
故选:B
用电动势ε=6V、内电阻r=4Ω的直流电源依次分别对下列四个电珠供电,最亮的电珠是( )
正确答案
解析
解:电珠的功率为:I2R==
,由数学知道可知:当
时,即R=r时电珠功率最大,电珠最亮.
A、电珠电阻为=3Ω;B、电珠电阻为
=4Ω;C、电珠电阻为
=9Ω;D、电珠电阻为
=12Ω;
B电珠的电阻等于电源内阻,所以B电珠最亮.
故选B
将规格为“110V、60W”“110V、40W”的A灯和B灯接到220V照明线路去,既要使两灯正常发光,又要使电路消耗的功率最小.在如图所示的4种电路中接法最合理的是…( )
正确答案
解析
解:由于额定电压都是110V,额定功率PA=100W、PB=40W,由P=可知RB>RA.A图中,把AB并联之后与电阻串连接入电路的话,当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时,AB就可以正常发光,此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和,所以电路消耗的总的功率的大小为2×(60+40)W=200W;
B、由于电路中的电压220V大于B灯的额定电压110V,B灯将被烧毁.故B错误.
C、由于RB>RA,把灯泡B与电阻并联的话,可以使并联部分的电阻减小,可能使A与并联部分的电阻相同,所以AB能同时正常发光,并且电路消耗的功率与A灯泡的功率相同,所以总功率的大小为2×60W=120W;
D、此电路通过分压器可使AB两灯的电压为110V,两灯能正常发光,由于变阻器也消耗电功率,变阻器在干路中的部分消耗的功率大于100W,电路的总功率大于200W.
由上可知,两灯能正常发光并且消耗的功率最小的为C,故C正确.
故选C
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