单选题
一台直流发电机其端电压为230V,内阻为6Ω,输出电流为5A该发电机的电动势为()。
A
230V
B
240V
C
260V
D
200V
答案解析
正确答案:D
解析:
**注意:题目给出的参考答案 D (200V) 是错误的。根据物理定律计算,正确答案应为 C (260V)。**
以下是详细的解析过程:
### 1. 核心考点
本题考查直流发电机的电动势、端电压、内阻和输出电流之间的关系。
### 2. 公式推导
对于直流发电机,其等效电路可以看作是一个理想电压源(电动势 $E$)串联一个内阻($r$)。
* **电动势 ($E$)**:电源内部产生的总电压。
* **端电压 ($U$)**:电源输出给外部负载的电压。
* **内阻压降**:电流流过内阻时产生的电压损失,大小为 $I \times r$。
根据基尔霍夫电压定律或欧姆定律,发电机的电动势等于端电压加上内阻上的电压降。公式如下:
$$ E = U + I \cdot r $$
其中:
* $E$ 为电动势 (V)
* $U$ 为端电压 (V)
* $I$ 为输出电流 (A)
* $r$ 为内阻 ($\Omega$)
### 3. 计算步骤
已知条件:
* 端电压 $U = 230 \text{ V}$
* 内阻 $r = 6 \text{ }\Omega$ (注:通常直流电机内阻较小,6Ω对于大型发电机偏大,但此处按题目给定数值计算)
* 输出电流 $I = 5 \text{ A}$
代入公式计算:
$$ E = 230 + 5 \times 6 $$
$$ E = 230 + 30 $$
$$ E = 260 \text{ V} $$
### 4. 选项分析
* A. 230V:这是端电压,未考虑内阻压降。
* B. 240V:计算错误。
* **C. 260V:计算正确,符合 $E = U + Ir$。**
* D. 200V:这是用 $U - Ir$ 计算的结果 ($230 - 30 = 200$)。这个公式适用于**直流电动机**(反电动势 $E = U - Ir$),而不适用于直流发电机。题目明确说是“直流发电机”,因此参考答桉 D 是混淆了发电机和电动机的公式,属于错误答案。
### 5. 结论
该发电机的电动势为 **260V**。
正确选项应为 **C**。
*(提示:如果这是一道考试题且标准答案强制为D,那么题目可能存在表述错误,将“发电机”误写,实际想考的是“电动机”;或者题目数据有误。但在“直流发电机”的前提下,科学正确的答案是 260V。)*
题目纠错
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