Question

【題目】電動(dòng)自行車的車燈和電動(dòng)機(jī)（提供行駛動(dòng)力）均由電瓶供電，工作原理簡(jiǎn)化如圖所示電路，查得電瓶的電動(dòng)勢(shì)E=48V，電瓶的內(nèi)阻r及保護(hù)電阻R1的阻值均未知。在停車狀態(tài)下打開車燈（S1閉合、S2斷開）,車燈正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為1A；在打開車燈時(shí)行駛（S1和S2均閉合）,調(diào)節(jié)R2，仍使車燈正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為3.2A，電壓表示數(shù)減少為原來的。若電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻RM=2Ω,電流表和電壓表均為理想電表，假定車燈燈絲電阻不變，用R0等效替代電瓶?jī)?nèi)阻與保護(hù)電阻R1之和，求：

（1）等效電阻R0；

（2）行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)的效率。

Answer 1

【答案】（1）4Ω, ；（2）87.5%

【解析】

(1)由題意可知在停車狀態(tài)下打開車燈時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：

在打開車燈時(shí)行駛,有：

代入數(shù)據(jù)解得R0=4Ω，U=44V

(2)打開車燈時(shí)行駛,S1、S2均閉合,流經(jīng)車燈的電流：

流過電動(dòng)機(jī)的電流：

電動(dòng)機(jī)的輸入功率：

電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率：

電動(dòng)機(jī)的輸出的機(jī)械功率：

電動(dòng)機(jī)的效率：

答：(1)等效電阻R0=4Ω；

(2)行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)的效率87.5%。