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高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第二章 恒定电流
2.7 闭合电路的欧姆定律
闭合电路的欧姆定律基本问题
直流电动机的简化电路如图所示,电源电动势$E=21\;\rm V$,电动机$\rm M$的内阻$R_{M}=0.05\;\rm \Omega$,定值电阻$R=2\;\rm \Omega$。当$S$断开时,电流表的示数$I_{1}=10\;\rm A$,当开关$\rm S$闭合时,电流表的示数为$I_{2}=50\;\rm A$。求:
开关断开时电源的输出功率。
$200\\;\\rm W$
"]]开关断开时,由闭合电路欧姆定律得$I_{1}=\dfrac{E}{R+r}$
解得电源内阻为$r=0.1\;\rm \Omega$
电源的路端电压为$U=I_{1}R=20\;\rm V$
故电源的输出功率为$P=UI_{1}=200\;\rm W$
开关$\rm S$闭合时,通过电动机的电流及电动机输出的机械功率。
$42\\;\\rm A$;$583.8\\;\\rm W$
"]]由闭合电路欧姆定律可得端压为$U'=E-I_{2}r=16\;\rm V$
流经电动机的电流为$I'=I_{2}-\dfrac{U'}{R}=42\;\rm \text{A}$
电动机的输入功率为$P_{入}=U'I'=672\;\rm W$
电动机的热功率为$P_{r}=I'^{2}R_{M}=88.2\;\rm W$
故电动机的输出机械功率为$P_{出}=P_{入}-P_{r}=583.8\;\rm W$
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