- 恒定电流
- 共18115题
如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内阻RL=0.5Ω的小型直流电动机D恰能正常工作,求:
(1)电路中的电流强度?
(2)电动机的机械功率?
(3)电源的总功率?
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+1)-3=9.5V
电动机输入功率为P=IUm=1.5×9.5=14.25W
内部消耗功率△P=I2RL=1.52×0.5=1.125W
电动机的机械功率PJ=P-△P=13.125W
(3)电源的总功率P总=EI=20×1.5=30(W);
答:(1)电路中的电流强度为1.5A.
(2)电动机的机械功率13.125W
(3)电源的总功率为30W
已知在串联电路中,电池组的电动势为ε,内电阻为r,R0为定值电阻,R为变阻器,已知R0>r.为使R0上消耗的电功率最大,应将变阻器阻值调整到( )
正确答案
解析
解:当R=0时,根据P=I2R0知,电路中电流最大,R0的功率最大,根据欧姆定律知当R=0时,R0功率最大.
故选:D.
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,则
(1)灯泡的电阻是多少?
(2)因电动机启动,车灯的电功率降低了多少?
正确答案
解析
解:电动机未启动时电路中电流:
I1=,
则R==1.2Ω
此时车灯的功率=120W
电动机启动后电动机与车灯并联,
并联部分电压U=E-I2r=12.5-58×0.05V=9.6V
此时车灯电功率P2=W=76.8W
车灯的功率减少了△P=P1-P2=120-76.8W=43.2W
答:灯泡的电阻为1.2Ω,车灯的电功率降低了43.2W.
一只“220V 100W”的灯泡正常工作时电阻为484Ω,拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻应( )
正确答案
解析
解:当220V,100W“的灯泡工作时,电压为U=220V,功率为P=100W,电阻为R==484Ω
当灯泡不工作时,温度降低,电阻减小,电阻将小于484Ω且变化较为明显,不是略小于484Ω.
故选:B
如图所示,R1=7.6Ω,电源的电动势为ε=4.0V,电源内阻为r=0.40Ω,滑动变阻器R2的总阻值是8.0Ω,a、b为其两个端点(电压表的内阻非常大,)
(1)当滑片P位于a点时,电压表示数和滑动变阻器上消耗的功率
(2)当滑片P位于ab的中点时,滑动变阻器上消耗的功率.
正确答案
解析
解:(1)当滑片处于a时,电路中电流为:I1==
=0.5A;
路端电压为:U=E-Ir=4-0.5×0.4=3.8V;
此时滑动变阻器短路,则功率为零;
(2)当滑片处于中点时,滑动变阻器上下两部分并联,并联总电阻R并==2Ω;
则电路中总电流为:I′==
=0.4A;
滑动变阻器的总功率为:P=I′2R并=0.16×2=0.32W;
答:(1)电压表示数为3.8V,功率为零;
(2)滑动变阻器的总功率为0.32W.
一台电动机,额定电压是100V,电阻是1Ω.正常工作时,通过的电流为5A.求电动机因发热损失的功率是多少,电动机输出功率是多少.
正确答案
解析
解:发热电阻是电动机内阻产生的焦耳热,根据焦耳定律得到:
P热=I2r=(5A)2×1Ω=25W
输出功率P出=UI-P热=100×5-25=475Ω;
答:电动机因发热损失的功率25W;电动机的输出功率为475Ω
一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数:
请根据上表计算:
(1)此电动机的内阻;
(2)当自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时,若其受到的阻力为车重的0.01倍,则此时其速度为多少?(取g=10m/s2)
正确答案
解析
解:(1)电动机的输入的功率为 P入=UI ①
又由于 P入=P内+P输出 ②
电动机的发热的功率为 P内=I2r ③
联立①②③
代入数据P输出=120W,U=40V,I=4A,
解得P入=160W,r=2.5Ω
(2)自行车匀速时F=f=0.01(m+M)g
由P=Fv知
v==
m/s=8m/s
答:
(1)此电动机的内阻为2.5Ω;
(2)当自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时,若其受到的阻力为车重的0.01倍,则此时其速度为8m/s.
把标有“220V、100W”字样的灯泡接到110V的电路上,实际功率是______,每小时消耗的电能为______.
正确答案
25W
90000J
解析
解:由标牌数据可得灯泡电阻为:
R==
=484Ω
故实际功率为:
P′==
=25W
每小时消耗的电能为W=P′t=25×3600=90000J
故答案为:25,90000
有一个直流电动机,把它接在2V的电源上,电机不转,测得流过电动机的电流是1A.若把电动机接在24V的电源上,电动机正常工作,工作电流是2A.求:
(1)电动机正常工作时的实际输出功率.
(2)如果电动机在正常工作的过程中,线圈忽然被卡住,求线圈被卡住时电动机消耗的功率.
正确答案
解析
解:(1)当电机不转时,由欧姆定律得到,电机的内阻:
r==
=2Ω
当电机正常工作时,输出功率:
P出=UI-I2r=24×2-22×2W=40W;
(2)电动机的转子突然被卡住时,此时相当于纯电阻,发热功率为:
P热==
=288W.
答:(1)电动机正常工作时的输出功率是40W;
(2)在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是288W.
(2015春•湘潭校级期中)将6只相同规格的灯泡分成两组,连接成图7所示甲、乙电路.用相同的稳定电压供电,调节相同的变阻器R均能使灯泡正常发光,此时甲、乙两电路消耗的电功率分别为P甲和P乙.可以断定正确的是( )
正确答案
解析
解:设每个灯泡正常发光时,其电流为I,则图(甲)中总电流为3I,图(乙)总电流为I,电路中的总的电压相同,所以,P甲=3IU,P乙=IU,则P甲=3P乙.
故选:B
在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心.如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯,其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来,供夜晚照明使用.在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达20%,可产生24V电压、2.0A的电流,则每秒该路灯可转化为电能的太阳能为( )
正确答案
解析
解:路灯正常工作消耗电功率:
P=UI=24×2W=48W
若设电池组吸收太阳能的功率为P′,则有:
P=20%•P′,
即:P′=240W;
W′=P′t=240×1J=240J
即:每秒该路灯可转化的太阳能为240J
故选:A.
把两个完全相同的电阻串联后接入电压恒定的电路,消耗的总功率为P,把它们并联后仍接入该电路,则消耗的总功率为______.
正确答案
4P
解析
解:设每个电阻阻值都为R.由电功率表达式可得:
串联时总电阻为2R,电功率为:.
并联时总电阻为R′,由并联电路特征可得:
解得:
R′=.
故并联时电功率为:.
故P′=4P.
故答案为:4P.
(2015秋•济南校级期中)有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A.求:
(1)电动机的内阻多大?
(2)电动机正常工作时的发热功率多大?
(3)正常工作时,电动机每分钟所做的机械功多大?
正确答案
解析
解:(1)接U=0.2V电压,电机不转,电流I=0.4A,
根据欧姆定律,线圈电阻.
(2)当接U′=2.0V电压时,电流I′=1.0A,
热功率P热=I2R=12×0.5W=0.5W
(3)输入电功率P电=U′I′=2.0×1.0W=2.0W
故输出功率即机械功率P机=P电-P热=(2.0-0.5)W=1.5W.
每分钟所做的机械功W=P机t=90J
解:(1)电动机的内阻为0.5Ω;(2)电动机正常工作时的发热功率为0.5W;(3)正常工作时,电动机每分钟所做的机械功90J
如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻r=1Ω,电动机两端电压为5V,电路中的电流为1A,重物A重20N.不计摩擦力,求:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少;
(2)输出功率各是多少;
(3)10s内,可以把重物A匀速提升多高;
(4)若电动机因故不能转动,这时通过它的电流强度多大?电动机实际消耗的电功率多大?
正确答案
解析
解:(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率为:P热=I2r=12×1W=1W.
(2)电动机的输入功率为:P入=IU=1×5W=5W
输出功率为:P出=P入-PQ=5W-1W=4W;
(3)电动机的输出功率用来提升重物在10s内,有:
P出t=mgh.
解得:h==
m=2m.
(4)电动机因故不能转动时,其电路是纯电阻电路,根据欧姆定律得
I′==
A=5A
电动机实际消耗的电功率为:P′=UI′=5×5W=25W
答:(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是1W;
(2)输出功率是4W;
(3)10s内,可以把重物A匀速提升2m高;
(4)若电动机因故不能转动,这时通过它的电流强度是5A,电动机实际消耗的电功率是25W.
一台发电机,输出的功率为1000kW,所用输电导线的电阻是10Ω,当发电机接到输电线路的电压是50kV时,则导线上的电流为______A,在导线上损失的热功率为______W.
正确答案
20
4000
解析
解:由P=UI可得,当发电机接到输电线路的电压为5KV时,导线上的电流为:I=A=20A
在导线上损失的热功率为:P′=I2R=202×10W=4000W
故答案为:20;4000.
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