Question

如下圖所示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐子，恒定電壓U＝12 V，電解槽內阻r_A＝2 Ω，當K₁閉合，K₂、K₃斷開時，A示數6 A；當K₂閉合，K₁、K₃斷開時，A示數5 A，且電動機輸出功率為35 W；當K₃閉合，K₁、K₂斷開時，A示數為4 A．求：

(1)電爐子的電阻及發熱功率各多大？
(2)電動機的內阻是多少？
(3)在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率為多少？

Answer 1

（1）電爐子的電阻為2Ω，發熱功率為72W；
（2）電動機的內阻是1Ω；
（3）在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率為16 W．

試題分析：（1）電爐子為純電阻，根據歐姆定律及發熱功率公式即可求解；
（2）電動機為非純電阻，由能量守恒定律即可求解；
（3）化學能的功率等于總功率減去內阻消耗的功率．
解：(1)電爐子為純電阻，由歐姆定律I＝，得R＝＝Ω＝2 Ω
其發熱功率為P_R＝UI₁＝12×6 W＝72 W
(2)電動機為非純電阻，由能量守恒定律得UI₂＝Ir_M＋P_輸出
所以： r_M＝＝Ω＝1 Ω
(3)電解槽工作時，由能量守恒定律得：
P_化＝UI₃－Ir_A
所以P_化＝(12×4－4²×2) W ＝16 W
點評：對于電動機電路，要正確區分是純電阻電路還是非純電阻電路：當電動機正常工作時，是非純電阻電路；當電動機被卡住不轉時，是純電阻電路．