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汽车已走进千家万户,我们发现当汽车的电动机启动时车灯会瞬时变暗.原因如图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为I1=10A,电动机启动时电流表读数为I2=58A,若电源电动

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汽车已走进千家万户,我们发现当汽车的电动机启动时车灯会瞬时变暗.原因如图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为I1=10A,电动机启动时电流表读数为I2=58A,若电源电动势为E=12.5V,内阻为r=0.05Ω,电流表内阻不计,求:
(1)因电动机启动,车灯的电功率降低了多少?
(2)电动机启动时的输出功率多大?(设电动机线圈内阻为r0=0.04Ω)
▼优质解答
答案和解析
(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=
E
R+r

代入数据得:R=1.2Ω,
灯泡消耗功率为:PL=EI-I2 r=12.5×10-100×0.05=120W;
电动机启动后,路端电压为:UL′=E-I′r=12.5-58×0.05=9.6V,
灯泡消耗电功率为:PL′=
U′L2
R
=
9.62
1.2
W=76.8W.
所以灯泡功率降低了:△P=120W-76.8W=43.2W;
(2)已求出电动机两端的电压,流过灯泡的电流为:IL=
9.6
1.2
=8A;
流过电动机的电流为:IM=58-8=50A;
则电动机总功率为:PM=U′LIM=9.6×50=480W;
内阻上消耗的功率为:P=I2r0=502×0.04=100W;
输出功率为:P=PM-P=480-100=380W;
答:(1)车灯的电功率降低43.2 W;
(2)电动机启动时的输出功率 380W
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