- 恒定电流
- 共18115题
如图所示,已知电源电动势E=20V,内电阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内电阻rD=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作,
求:(1)电路中的电流强度?
(2)电动机的额定工作电压和输出功率?
正确答案
解析
解:(1)由题,“3V,4.5W”的灯泡L正常发光,则通过灯泡的电流等于额定电流,则电路中的电流大小为 I==
A=1.5A.
(2)直流电动机m能正常工作,其两端的电压等于额定电压,则有
Um=E-I(R+r)-UL=20-1.5×(4.5+0.5)-3=9.5V
电动机的输出功率P总=UI-I2rD=9.5×1.5-(1.5)2×0.5=13.125(W);
答:(1)电路中的电流强度为1.5A.
(2)电动机的额定工作电压为9.5V.输出功率为13.125W.
如图所示电路中,各灯额定电压和额定功率分别是:A灯“10V,10W“,B灯“60V,60W”,c灯“40V,40W“,D灯“30V,30W“.在a、b两端加上电压后,四个灯都能发光.比较各灯消耗功率的大小,正确的是( )
正确答案
解析
解:A灯的电阻:RA==10Ω,
B灯的电阻:RB==60Ω,
C灯的电阻:RC==40Ω,
D灯的电阻:RD==30Ω;
设a到b回路的电流为1A,则IA=IB=1A;
∵C、D两灯并联
∴UC=UD,即ICRC=(1-IC)RD,
∴IC=A,
ID=1A-A=
A;
A灯消耗的功率为PA=IA2RA=(1A)2×10Ω=10W,
B灯消耗的功率为PB=IB2RB=(1A)2×60Ω=60W,
C灯消耗的功率为PC=IC2RC=(A)2×40Ω≈7.3W,
D灯消耗的功率为PD=ID2RD=(A)2×30Ω≈9.8W.
所以PB>PA>PD>PC
故选:B.
额定电压为4V的直流电动机的线圈电阻为1Ω,正常工作时,电动机线圈每秒产生的热量为1J,下列计算结果正确的是( )
正确答案
解析
解:D、因为线圈产生的热量:
Q=I2Rt
故通过电动机的电流:
I==
=1A,故D正确;
A、电动机正常工作时的输入功率P=UI=4V×1A=4W,故A错误;
电动机的热功率PQ=I2R=(1A)2×1Ω=1W;
B、电动机的输出功率P出=P-PQ=4W-1W=3W,故B错误;
C、电动机每秒将电能转化成机械能:
W=P出t=3W×1s=3J,故C错误;
故选:D.
如图所示,当滑动变阻器滑动触头向左移动时,灯泡A、B、C的亮度将( )
正确答案
解析
解:当滑动变阻器的滑动触头向左移动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据全电路欧姆定律得知,干路中电流I增大,则A灯变亮.
电路中并联部分电压 U并=E-I(RA+r),I增大,其他量不变,则U并减小,C灯变暗.
通过B灯的电流 IB=I-IC,I增大,IC减小,则IB增大,B灯变亮.所以A、B灯变亮,C灯变暗.
故选:AB.
(2015秋•保定期末)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,其中电动机内电阻r=2Ω,电路中另一电阻R=8Ω,直流电压U=180V,理想电压表示数UV=140V,电动机正以v=1m/s匀速竖直向上提升某重物,g取10m/s2,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电阻两端的电压为:U′=U-Uv=180-140=40V,由欧姆定律:I==
=5A,则A错误
B、C、D、输入功率为P=UvI=140×5=700W,则C正确,电机的输出功率为P出=P-I2r=700-25×2=650W,则η=%≈93%,则D正确
mg==
=650N,则质量为65kg,则B错误
故选:CD
(2012秋•南通校级期中)如图是一电热水壶的铭牌,由铭牌可知,该电热水壶在额定电压下工作时的电流为______A,在60s时间内将消耗______J的电能.
正确答案
5
66000
解析
解:由铭牌信息可知,水壶的功率为1100W,电压为220V;则电流为:
I==
=5A;
60s内消耗的电能为:
W=Pt=1100×60=66000J;
故答案为:5,66000.
抽油烟机是现代厨卫不可缺少的用具,下表是“惠康牌”家用抽油烟机说明书中的主要技术参数表.用多用表测量得其中一只电动机的线圈电阻R=90Ω.若保险丝的熔断电流是保险丝允许通过的电流的1.5倍,启动时电动机当作纯电阻处理,则
(1)两电动机每分钟消耗的电能为多少?
(2)这种抽油烟机保险丝的熔断电流不得低于多少?
(3)两电动机每分钟所做的有用功至少是多少?
(4)这种油烟机的机械效率至少是多少?
正确答案
解析
解:(1)两电动机每分钟消耗的电能W=(2P机-PL)t=(2×185-40)×120=19800J
(2)电动机启动时通过的电流大于正常工作时的电流,所以保险丝的熔断电流应以启动时通过的电流来确定
启动时电路电流
所以保险丝的熔断电流至少为I′=l.5I=7.65A
(3)电动机所做的有用功是用于排风的,故两电动机每分钟所做的有用功为
W有=p△V=300×15J=4 500 J
(4)该抽油烟机的机械效率
答:(1)两电动机每分钟消耗的电能为22200J
(2)这种抽油烟机保险丝的熔断电流不得低于7.65A
(3)两电动机每分钟所做的有用功是4500J
(4)这种油烟机的机械效率是2O.3%
规格为“8V、4W”的小灯泡L与小型直流电动机D(其线圈内阻为r0=0.4Ω)并联后,接至电动势为10V,内电阻r=0.5Ω的电源上,小灯泡恰好正常发光,求:
(1)通过小灯泡的电流IL和电源的内电压U′.
(2)电路中的总电流I和通过电动机D的电流ID.
(3)电动机的输入功率P1,发热功率P2和电动机的输出功率P3.
正确答案
解析
解:(1)由题意可知,电路的路端电压U=8V,则内电压U内=E-U=10V-8V=2V;
通过灯泡的电流IL==0.5A,
(2)电路中总电流I==4A;
由并联电路的规律可知,通过电动机的电流ID=I-IL=3.5A;
(3)电动机的输入功率P1=UID=8×3.5=28W
发热功率P2==4.9W
电动机的输出功率P3=P1-P2=28-4.9=23.1W
答:(1)通过小灯泡的电流0.5A和电源的内电压2V.
(2)电路中的总电流4A和通过电动机D的电流3.5A.
(3)电动机的输入功率28W,发热功率4.9W和电动机的输出功率23.1W.
美、日三位科学家,在发现新型高效、环境友好型蓝色发光二极管(LED)光源方面做出巨大贡献.若某汽车LED日行灯的工作电压为12V,工作电流为30mA,则汽车LED日行灯工作时消耗的功率为( )
正确答案
解析
解:由题意可知,LED灯的电压为12V,电流为30mA,则功率为:
P=UI=12×0.03=0.36W;
故选:C.
汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A;若电源电动势为12.5V,内阻为0.05Ω,电流表内阻不计,求:
(1)车灯的电阻RL;
(2)电动机启动后,车灯两端的电压.
(3)电动机启动后,车灯的电功率.
正确答案
解析
解:(1)电动机不启动时,灯泡的电压为电源路端电压,设为UL,电动机启动后灯泡电压仍为路端电压,设为UL′.
由欧姆定律得:I=
解得:R==1.2Ω,
(2)电动机启动后,路端电压为:UL′=E-I′r=9.6V,
(3)灯泡消耗电功率为:PL′=W=76.8W.
答:(1)车灯的电阻RL为1.2Ω;
(2)电动机启动后,车灯两端的电压为9.6V;
(3)电动机启动后,车灯的电功率为76.8W.
一只标注为“6V,6W”的小灯泡,接6V电压时灯泡恰能正常发光.若改接3V电压时,小灯泡实际消耗的功率是( )
正确答案
解析
解:小灯泡改接3V电压时比接6V电压时的电阻小,
根据可知,若电阻不变,则P
,
而小灯泡的电阻随着电压的减小而减小,所以功率大于1.5W.
故选:B
一台直流电机的电阻为R,额定电压为U,额定电流为I,当其正常的工作时间为t时,所产生的电热为______,所产生的机械能为______.
正确答案
I2Rt
UIt-I2Rt
解析
解:电动机所消耗的电功率P=UI,P′=I2R计算的是电动机的内阻发热的部分,是发热的功率,所以产生的电热为I2Rt,t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分,所以机械功UIt-I2Rt,
故答案为:I2Rt,UIt-I2Rt
一个电源、一台电动机和一个小灯泡串联组成一个闭合回路.已知电源内阻r0=2.0Ω,电动机的额定电功率P1=6.0W、电枢线圈的内阻r=4.0Ω,小灯泡的额定功率P2=l.5W,额定电压U=3.0V.闭合电键后,电动机和小灯泡刚好都能正常工作.求:
(1)电动机两端的电压U1;
(2)电源的电动势E;
(3)电动机的输出功率P出.
正确答案
解析
解:(1)电灯额定电流I==
=0.5A,
电动机两端电压U1==
=12V;
(2)电源电动势E=U1+U+Ir0=12V+3V+0.5A×2Ω=16V;
(3)电动机的输出功率:P出=P1-I2r=6-0.52×4=5W;
答:(1)电动机两端的电压为12V;
(2)电源的电动势为16V;
(3)电动机的输出功率为5W.
如图所示,图甲是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.闭合开关S,当电动机正常工作时,电压表的示数是U=8V.图乙中图线是图甲中的电源的路端电压随电流变化的关系图象.已知电动机线圈的电阻R线=3Ω(g取10m/s2).试根据题中所给信息求:
(1)电源的电动势E和内电阻r;
(2)电动机消耗的电功率P电;
(3)电动机正常工作时的输出功率P输出.
正确答案
解析
解:(1)由图乙可知电源的电动势E=12V,内阻r=Ω
(2)当电动机正常工作时,电压表的示数是U=8V,由乙图可知,此时电路中电流I=1A,
则电动机消耗的电功率P电=UI=8×1=8W
(3)电动机线圈的电阻的发热功率,
则电动机的输出功率P出=P电-P热=8-3=5W.
答:(1)电源的电动势为12V,内电阻为4Ω;
(2)电动机消耗的电功率为8W;
(3)电动机正常工作时的输出功率为5W.
下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则.( )
正确答案
解析
解:A、电动机的输入功率P入=UI=48×12W=576W,故选项A正确.
B、电动机正常工作时为非纯电阻电路,不能用欧姆定律求内电阻,故选项B错误.
C、电动车速度最大时,牵引力F与阻力Ff大小相等,由P出=Ffvmax得Ff==
N=63N,故选项C错误、D正确;
故选AD.
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