Như chúng ta đã biết, các nguồn được ghép thành các bộ nguồn, các điện trở được ghép với nhau theo những cách khác nhau. Trong trường hợp đó ta cần nhận dạng và phân tích xem các nguồn và điện trở đã được mắc như thế nào. Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta có thêm nhiều kỹ năng hơn trong việc vận dụng định luật Ôm để giải các bài tập về mạch điện.
Mời các em cùng tìm hiểu nội dung bài mới- Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch nhé.
Khi giải bài toán về toàn mạch người ta thường trải qua 4 bước cơ bản :
Cần phải nhận dạng loại bộ nguồn và áp dụng công thức tương ứng để tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn
Cần phải nhận dạng các điện trở mạch ngoài được mắc như thế nào để để tính điện trở tương đương của mạch ngoài.
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch để tìm các ẩn số theo yêu cầu của đề ra.
Các công thức cần sử dụng :
\(I = \frac{E}{{{R_N} + r}};\,\,E = I\left( {{R_N} + {\rm{ }}r} \right)\)
\(U = I{R_N} = E-{\rm{ }}Ir;{A_{ng}} = E.I.t;{P_{ng}} = EI;\)
\(A = U.It{\rm{ }};{\rm{ }}P = U.I\)
Cho sơ đồ mạch điện kín như hình vẽ: Trong đó mỗi nguồn có \(\xi = 3.3\;V,r = 0.06\;\Omega \).
Trên đèn bóng Đ1 có ghi 6V – 3W; bóng đèn Đ2 ghi 2.5V – 1.25W. Điều chỉnh \(\mathop R\nolimits_{b1} \) và \(\mathop R\nolimits_{b2} \) sao cho Đ1 và Đ2 sáng bình thường.
1. Tính giá trị \(\mathop R\nolimits_{b1} \) và \(\mathop R\nolimits_{b2} \)
2. Tính công suất của bộ nguồn và hiệu suất của bộ nguồn khi đó?
1.
Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:
\(\mathop \xi \nolimits_b = \;2\xi = \;6,6\;V;\;\mathop r\nolimits_b = \;2r = 0,12\;\Omega \;\)
Cường độ định mức và điện trở của bóng đèn 1:
\(\begin{array}{l}
\mathop I\nolimits_{dm1} = \frac{{\mathop P\nolimits_{dm1} }}{{\mathop U\nolimits_{dm1} }} = 0,5A;\;\\
\mathop R\nolimits_{d1} = \frac{{\mathop U\nolimits_{dm1}^2 }}{{\mathop P\nolimits_{dm1} }} = 12\Omega
\end{array}\)
Cường độ định mức và điện trở của bóng đèn 2:
\(\begin{array}{l}
\mathop I\nolimits_{dm2} = \frac{{\mathop P\nolimits_{dm2} }}{{\mathop U\nolimits_{dm2} }} = 0,5A;\;\\
\mathop R\nolimits_{d2} = \frac{{\mathop U\nolimits_{dm2}^2 }}{{\mathop P\nolimits_{dm2} }} = 5\Omega
\end{array}\)
Để đèn sáng bình thường thì:
\(\begin{array}{l}
\mathop I\nolimits_1 = \mathop I\nolimits_{dm1} \;;\;\\
\mathop I\nolimits_2 = \mathop I\nolimits_{dm2} = \mathop I\nolimits_{Rb2} ;\\
\mathop U\nolimits_{BC} = \mathop U\nolimits_1 = \mathop U\nolimits_2 = \mathop U\nolimits_{dm1} = 6V
\end{array}\)
Khi đó: \(\mathop I\nolimits_{BC} = \mathop I\nolimits_{dm1} \; + \mathop I\nolimits_{dm2} = \mathop I\nolimits_1 \mathop { + I}\nolimits_2 = 1A = \mathop I\nolimits_{AB} = \mathop I\nolimits_{AC} = I\)
\(\begin{array}{l}
\mathop U\nolimits_{AC} = \mathop I\nolimits_{AC} .\mathop R\nolimits_{AC} = \mathop \xi \nolimits_b - \mathop I\nolimits_{AC} \mathop {.r}\nolimits_b = 6,48V\\
\Rightarrow \;\mathop U\nolimits_{AB} = \mathop U\nolimits_{AC} - \mathop U\nolimits_{BC} = 0,48V\\
\Rightarrow \;\mathop R\nolimits_{AB} = \mathop R\nolimits_{b1} = \frac{{\mathop U\nolimits_{AB} }}{I} = 0,48\Omega
\end{array}\)
và: \(\begin{array}{l}
\mathop U\nolimits_{Rb2} = \mathop U\nolimits_{BC} - \mathop U\nolimits_{dm2} = 3,5V\\
\Rightarrow \mathop R\nolimits_{b2} = \frac{{\mathop U\nolimits_{b2} }}{{\mathop I\nolimits_2 }} = 7\Omega
\end{array}\)
2.
Công suất của bộ nguồn:
\(\mathop P\nolimits_{bng} = \mathop \xi \nolimits_b .I = 6,6\;W\)
Hiệu suất của bộ nguồn:
\(\mathop H\nolimits_b = \frac{{\mathop U\nolimits_{AC} }}{{\mathop \xi \nolimits_b }} = \frac{{\mathop R\nolimits_{AC} }}{{\mathop R\nolimits_{AC} + \mathop r\nolimits_b }} = \frac{{6,48}}{{6,6}} \approx 98,2\% \)
Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:
Trong nguồn điện có suất điện động 6V và có điện trở trong \(r = 2\Omega \) ,các điện trở \({R_1} = 5\Omega ;{R_2} = 10\Omega ;{\rm{ }}{R_3} = 3\Omega \)
a) Tính \({R_N}?\)
b) Tính \(I?;\,{U_n}?\)
c) Tìm \({U_1}?\)
a. Điện trở mạch ngoài:
\({R_N}\, = \,{R_1}\, + \,{R_2}\, + \,R{}_3\, = \,18\Omega \)
b.
Dòng điện qua mạch:
\(I\, = \,\frac{\xi }{{{R_N}\, + \,r}}\, = \,0,3\,A\)
Hiệu điện thế mạch ngoài:
\({U_N} = I.{R_N} = 5,4{\rm{ }}V\)
c. Hiệu điện thế giữa hai đầu \({R_1}\):
\({U_1} = I{R_1} = 1,5V\)
Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động \(\xi = 12,5V;{\rm{ }}r = 0,4\Omega \); bóng đèn Đ1 ghi 12V- 6W. Bóng đèn Đ2 ghi 6V- 4,5W, \({R_b}\) là biến trở.
Điện trở của các đèn:
\(\mathop R\nolimits_1 = \frac{{U{{_{dm1}^2}^{}}}}{{{{\rm P}_{dm1}}}} = \frac{{144}}{6} = 24\Omega \)
\({R_2} = \frac{{U_{dm2}^2}}{{{{\rm P}_{dm2}}}} = \frac{{36}}{{4,5}} = 8\Omega \)
Điện trở của mạch ngoài:
\({{R_{b2}} = {R_b} + {R_2} = 8 + 8 = 16\Omega }\)
⇒ \({R_N} = \frac{{{R_1}.{R_{b2}}}}{{{R_1} + {R_{b2}}}} = \frac{{24.16}}{{24 + 16}} = 9,6\Omega \)
Vậy, \({R_N} = 9,6\Omega \)
Cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch:
\({\rm I} = \frac{\xi }{{{R_N} + r}} = \frac{{12,5}}{{9,6 + 0,4}} = 1,25{\rm A}\)
Hiệu điện thế mạch ngoài:
\({U_N} = I.{R_N} = 1,25.9,6 = 12V\)
Vì Đ1 mắc song song với (Đ2 nối tiếp biến trở) nên :
\({U_1} = {U_{b2}} = {U_N} = 12V\)
\( \Rightarrow {{\rm I}_1} = \frac{{{U_1}}}{{{R_1}}} = \frac{{12}}{{24}} = 0,5{\rm A}\)
Ta có: \({{\rm I}_{b2}} = \frac{{{U_{b2}}}}{{{R_{b2}}}} = \frac{{12}}{{16}} = 0,75{\rm A}\)
Mà Đ2 mắc nối tiếp với biến trở nên : \({I_b} = {I_2} = {I_{b2}} = 0,75A\)
\(\begin{array}{l}
{{\rm I}_{dm1}} = \frac{{{{\rm P}_{dm1}}}}{{{U_{dm1}}}} = \frac{6}{{12}} = 0,5{\rm A};\\
{{\rm I}_{dm2}} = \frac{{{{\rm P}_{dm2}}}}{{{U_{dm2}}}} = \frac{{4,5}}{6} = 0,75{\rm A}
\end{array}\)
Ta thấy :
\({{\rm I}_1} = {{\rm I}_{dm1}};{{\rm I}_2} = {{\rm I}_{dm2}} \Rightarrow \) Hai đèn sáng bình thường
b.
Công suất của nguồn:
\({{\rm P}_{ng}} = \xi .{\rm I} = 12,5.1,25 = 15,625\)
Hiệu suất của nguồn:
\(H = \frac{{{U_N}}}{\xi } = \frac{{12}}{{12,5}} = 0,96 = 96\% \)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động \(\varepsilon = 12V\), và điện trở trong là \(r = 1,1 \Omega\); điện trở \(R = 0,1 \Omega\).
a) Điện trở \(x\) phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở ngoài mạch là lớn nhất?
b) Điện trở \(x\) phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở điện trở này là lớn nhất? Tính công suất lớn nhất đó.
a.
Tính điện trở \(x\) để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất.
Mạch ngoài gồm điện trở R mắc nối tiếp với điện trở x, có điện trở tương đương là: \(R_N = R + x = 0,1 + x\).
Cường độ dòng điện trong trong mạch: \(I = \frac{\varepsilon }{{(R + r + x)}}\)
Công suất tiêu thụ mạch ngoài:
\(P=I^2.R_N=\frac{\varepsilon ^2(R+x)}{(R+r+x)^2}= \frac{\varepsilon ^2}{\left ( \sqrt{R+x}+\frac{r}{\sqrt{R+x}} \right )^2}\)
Để công suất P trên đây lớn nhất thì mẫu số ở về phải là nhỏ nhát. Từ bất đẳng thức cô- si ta có \(R + x = r.\)
Từ đó suy ra: \(x = {\rm{ }}r-R{\rm{ }} = 1{\rm{ }}\Omega .\)
b.
Công suất tiêu thụ trên điện trở \(x\):
\(\begin{array}{l}
{P_x} = {R_x}.{I^2} = {R_x}{\left[ {\frac{\varepsilon }{{(R + r + x)}}} \right]^2}\\
\Leftrightarrow {P_x} = \frac{{{\varepsilon ^2}}}{{{R_x} + 2(R + r) + \frac{{{{(R + r)}^2}}}{{{R_x}}}}}
\end{array}\)
Từ các tính toán trên, ta có công suất tiêu thụ của điện trở \(x\) là:
\(P_x=I^2.x=\frac{\varepsilon ^2x}{(R+r+x)^2}= \frac{\varepsilon ^2}{\left ( \sqrt{R+x}+\frac{r}{\sqrt{R+x}} \right )^2}\)
Tương tự như đã làm ở trên đây, công suất \({P_x}\) lớn nhất khi \(x = R{\rm{ }} + {\rm{ }}r = 1,2{\rm{ }}\Omega .\)
Giá trị của công suất lớn nhất này là: 30 W.
Qua bài giảng Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Vận dụng định luật Ôm để giải các bài toán về toàn mạch.
Vận dụng các công thức tính điện năng tiêu thụ, công suất tiêu thụ điện năng và công suất toả nhiệt của một đoạn mạch ; công, công suất và hiệu suất của nguồn điện.
Vận dụng được các công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn nối tiếp, song song để giải các bài toán về toàn mạch.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 11 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Cho mạch điện có sơ đồ như hinh vẽ, trong đó các acquy có suất điện động ξ1 = 12V; ξ2 = 6V và có các điện trở trong là không đáng kể. Các điện trở \(R_1 = 4 \Omega R_2 = 8 \Omega\). Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch.
Một mạch điện có sơ đồ như hình . Trong nguồn điện có suất điện động 6V và có điện trở trong \(r = 2\Omega \) ,các điện trở \({R_1} = 5\Omega ;{R_2} = 10\Omega ;{\rm{ }}{R_3} = 3\Omega \) . Tính hiệu điện thế mạch ngoài \({U_N}\).
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động \(\varepsilon = 12V\), và điện trở trong là \(r = 1,1 \Omega\); điện trở \(R = 0,1 \Omega\). Tính điện trở \(x\) để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 11để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 62 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 62 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 62 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 56 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 56 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 11.1 trang 29 SBT Vật lý 11
Bài tập 11.2 trang 29 SBT Vật lý 11
Bài tập 11.3 trang 29 SBT Vật lý 11
Bài tập 11.4 trang 29 SBT Vật lý 11
Bài tập 11.5 trang 30 SBT Vật lý 11
Bài tập 11.6 trang 30 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Cho mạch điện có sơ đồ như hinh vẽ, trong đó các acquy có suất điện động ξ1 = 12V; ξ2 = 6V và có các điện trở trong là không đáng kể. Các điện trở \(R_1 = 4 \Omega R_2 = 8 \Omega\). Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch.
Một mạch điện có sơ đồ như hình . Trong nguồn điện có suất điện động 6V và có điện trở trong \(r = 2\Omega \) ,các điện trở \({R_1} = 5\Omega ;{R_2} = 10\Omega ;{\rm{ }}{R_3} = 3\Omega \) . Tính hiệu điện thế mạch ngoài \({U_N}\).
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động \(\varepsilon = 12V\), và điện trở trong là \(r = 1,1 \Omega\); điện trở \(R = 0,1 \Omega\). Tính điện trở \(x\) để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất.
Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động \(\xi = 12,5V;{\rm{ }}r = 0,4\Omega \); bóng đèn Đ1 ghi 12V- 6W. Bóng đèn Đ2 ghi 6V- 4,5W, \({R_b}\) là biến trở. Tính hiệu điện thế mạch ngoài \({U_N}\).
Cho sơ đồ mạch điện kín như hình vẽ: Trong đó mỗi nguồn có \(\xi = 3.3\;V,r = 0.06\;\Omega \).
Trên đèn bóng Đ1 có ghi 6V – 3W; bóng đèn Đ2 ghi 2.5V – 1.25W. Điều chỉnh \(\mathop R\nolimits_{b1} \) và \(\mathop R\nolimits_{b2} \) sao cho Đ1 và Đ2 sáng bình thường. Tính giá trị \(\mathop R\nolimits_{b1} \)
Một điện trở 4Ω được mắc vào nguồn điện có suất điện động \(\xi \)=1,5V để tạo thành một mạch điện kín thì công suất toả nhiệt ở điện trở này bằng 0,36W. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R là
Một dây hợp kim có điện trở là R = 5 Ω được mắc vào hai cực của một pin điện hoá có suất điện động và điện trở trong là E = 1,5 V, r = 1 Ω. Điện trở của các dây nối là rất nhỏ. Tính lượng hoá năng được chuyển hoá thành điện năng trong 5 phút.
Một điện trở 4Ω được mắc vào nguồn điện có suất điện động E = 1,5V để tạo thành một mạch điện kín thì công suất toả nhiệt ở điện trở này bằng 0,36W. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R là
Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở của dây nối, biết E = 3V; R1 = 4Ω, R2 = 5Ω, ampe kế có RA ≈ 0, vôn kế RV ≈ ∞, ampe kế chỉ 0,3A, vôn kế chỉ 1,2V. Điện trở trong r của nguồn bằng
Một nguồn điện có suất điện dộng E = 1,5V, điện trở trong r = 0,1Ω. Mắc giữa hai cực của nguồn điện hai điện trở R1 và R2, Khi R1, R2 mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là 1,5A, khi mắc R1 song song với R2 thì cường độ dòng điện qua mạch chính là 5A. R1, R2 có giá trị bằng
Cho mạch điện như hình 11.3. Trong đó nguồn điện có ξ = 6V và có điện trở trong không đáng kể. Các điện trở \(R_1 = R_2 = 30 \Omega ; R_3 = 7,5 \Omega\)
a) Tính điện trở mạch tương đương RN của mạch ngoài.
b) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở mạch ngoài.
Cho mạch điện có sơ đồ như hinh 11.4, trong đó các acquy có suất điện động ξ1 = 12V; ξ2 = 6V và có các điện trở trong là không đáng kể.
Các điện trở \(R_1 = 4 \Omega R_2 = 8 \Omega\)
a) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch.
b) Tính công suất tiêu thụ điện của mỗi điện trở.
c) Tính công suất của mỗi acquy và năng lượng mà mỗi acquy cung cấp trong 5 phút.
Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.5, trong đó nguồn điện có suất điện động \(\varepsilon = 12V\), và điện trở trong là \(r = 1,1 \Omega\); điện trở \(R = 0,1 \Omega\).
a) Điện trở x phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở ngoài mạch là lớn nhất?
b) Điện trở x phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở điện trở này là lớn nhất? Tính công suất lớn nhất đó.
Chọn phương án đúng
Trong nguồn điện hóa học (pin, ắc quy) có sự chuyển hóa.
A. Từ nội năng thành điện năng
B. Từ cơ năng thành điện năng
C. Từ hóa năng thành điện năng
D. Từ quang năng thành điện năng
Chọn phương án đúng
Pin là nguồn điện hóa học có cấu tạo gồm hai điện cực nhúng vào dung dịch điện phân. Hai điện cực đó:
A. Một cực là vật dẫn điện, cực kia là vật cách điện
B. Đề là vật cách điện
C. Là hai vật dẫn cùng chất
D. Là hai vật dẫn khác chất
Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 11.1, trong đó nguồn điện có suất điện động E = 15 V và điện trở trong r = 3 Ω, các điện trở R1 = 9 Ω, R2 = 8 Ω, R3 = 10 Ω, vôn kế V có điện trở rất lớn.
Số chỉ của vôn kế là
A. 5V B. 9V
C. 10V D. 13,5V
Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.2. Trong đó có các điện trở R1 = 2Ω và R2 = 1Ω nguồn điện có suất điện động là E = 3V và điện trở trong r = 1Ω. Điện trở của ampe kế và các dây nối không đáng kể. Số chỉ của ampe kế trong mạch điện này là
A. 1A B. 3A
C. 0,75A D. 1,5A
Ba điện trở giống hệt nhau, mỗi điện trở 3Ω được mắc vào nguồn điẹn có suất điện động E và điện trở trong là r = 1Ω sao cho cường độ dòng trong mạch lớn nhất là 1,5A. Suất điện động của nguồn điện này là
A. 5V B. 4,5V
C. 1,5V D. 3V
Một dây hợp kim có điện trở là R = 5 Ω được mắc vào hai cực của một pin điện hoá có suất điện động và điện trở trong là E = 1,5 V, r = 1 Ω. Điện trở của các dây nối là rất nhỏ.
a) Tính lượng hoá năng được chuyển hoá thành điện năng trong 5 phút.
b) Tính nhiệt lượng toả ra ở điện trở R trong khoảng thời gian đã cho trên đây.
c) Giải thích sự khác nhau giữa các kết quả tính được ở câu a và b trên đây.
Cho một nguồn điện có suất điện động E= 24 V và điện trở trong r = 6 Ω.
a) Có thể mắc nhiều nhất bao nhiêu bóng đèn loại 6 V - 3 W vào nguồn điện đã cho trên đây để các đèn sáng bình thường ? Vẽ sơ đồ cách mắc.
b) Nếu chỉ có 6 bóng đèn loại trên đây thì phải mắc chúng vào nguồn điện đã cho theo sơ đồ nào để các đèn sáng bình thường ? Trong các cách mắc này thì cách nào lợi hơn ? Vì sao ?
Có N1 bóng đèn cùng loại 3 V - 3 W và N2 nguồn điện có cùng suất điện động E0 = 4 V và điện trở trong r0 = 1 Ω được mắc thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng.
a) Nếu số bóng đèn là N1 = 8 thì cần số nguồn ít nhất (N2 min) là bao nhiêu để các đèn này sáng bình thường ? Vẽ sơ đồ các cách mắc nguồn và đèn khi đó và tính hiệu suất của bộ nguồn trong từng trường hợp.
b) Nếu số nguồn là N2 = 15 thì có thể thắp sáng bình thường số đèn lớn nhất (N1 max) là bao nhiêu ? Vẽ sơ đồ tất cả các cách mắc nguồn và đèn khi đó và tính hiệu suất của bộ nguồn đối với từng cách mắc đó.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên nam châm hoặc lên dòng điện đặt trong nó.
Câu trả lời của bạn
Tính số êlectron đi qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại trong 1 giây nếu có điện lượng q = 15 (C) dịch chuyển qua tiết diện đó trong thời gian t = 30(s).
Ta có \(I = {q \over t} = {{15} \over {30}} = 0,5\left( A \right)\) nghĩa là cứ trong một giây, điện lượng dịch chuyển qua đoạn mạch là 0,5 (C). Suy ra số êlectron
\(n = {I \over e} = {{0,5} \over {1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 3,{125.10^{18}}\)
A. Khả năng tích điện cho hai cực của nó.
B. Khả năng dự trữ điện tích của nguồn điện
C. Khả năng thực hiện công của nguồn điện.
D. Khả năng tác dụng lực của nguồn điện.
Câu trả lời của bạn
Chọn C
Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện.
A. Hình 10.4a
B. Hình 10.4d
C. Hình 10.4c
D. Hình 10.4b.
Câu trả lời của bạn
Chọn C
Công thức trường hợp trong đó vật dẫn có điện trở R tuân theo định luật Ôm là:
I = U/R → Đồ thị của I theo U là đường thẳng.
Hệ quả: U = I.R ⇒ đồ thị của U theo I là đường thẳng ⇒ đồ thị 10.4 c thỏa mãn.
Vậy hình (c) là đường đặc tuyến vôn - ampe biểu thị vật dẫn tuân theo định luật Ôm.
Câu trả lời của bạn
\(R = \rho {l \over S}\)
\(\rho \): điện trở suất của kim loại làm dây dẫn, đơn vị là (\(\Omega m\)).
Câu trả lời của bạn
Ta mắc mạch như hình vẽ: Vôn kế (V) và ampe kế (A) được mắc vào mạch, số chỉ (V) cho biết UAB, số chỉ (A) cho biết cường độ dòng điện.
Ta có: \(R + r = {U \over I}\)
Biết R, suy ra điện trở r của dây dẫn
Câu trả lời của bạn
- Ampe kế được mắc nối tiếp vào đoạn mạch, điện trở ampe kế rất nhỏ không đáng kể, số chỉ của ampe kế cho ta biết cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch
\({U_{AB}} = {V_A} - {V_B} > 0\)
- Chọn ampe kế có giới hạn đo phù hợp với giá trị cường độ dòng điện cần đo.
- Điều chỉnh kim ampe kế chỉ đúng vạch số 0.
- Mắc ampe kế nối tiếp với vật cần đo sao cho chốt (+) của ampe kế nối với cực dương (+) của nguồn điện, không mắc trực tiếp hai chốt ampe kế vào hai cực của nguồn điện.
- Ước lượng giá trị cường độ dòng điện cần đo.
- Đọc và ghi kết quả đúng quy định.
- Chiều và cường độ dòng điện chạy qua đèn có thay đổi theo thời gian không?
- Cho biết trong 4 s có 1 điện lượng 2C chạy qua tiết diện thẳng của dây tóc đèn. Tìm cường độ dòng điện chạy qua đèn.
Câu trả lời của bạn
Nối hai đầu bóng đèn dây tóc vào hai cực của pin. Chiều và cường độ dòng điện chạy qua đèn xác định; không đổi theo thời gian \(I = {{{U_{AB}}} \over R}\).
Giả sử trong thời gian t = 4(s) có một điện lượng q = 2 (C) qua tiết diện thẳng của dây tóc bóng đèn thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là
\(I = {q \over t} = {2 \over 4} = 0,5\left( A \right)\)
Câu trả lời của bạn
Pha ZnSO4 vào nước, ZnSO4 bị phân li thành 2 loại ion:
\(ZnS{O_4} \to Z{n^{2 + }} + S{O_4}^{2 - }\)
Khi nhúng thanh kẽm vào dung dịch ZnSO4, các ion SO4 bám vào thanh kẽm truyền 2 êlectron trở thành SO4 trung hòa tác dụng với 1 nguyên tử Zn tạo thành ZnSO4 tan lại vào dung dịch.
Kết quả thanh kẽm tích điện âm và lớp dung dịch phía ngoài thiếu êlectron nên tích điện dương tạo thành 1 hiệu điện thế điện hóa.
A. từ nội năng thành điện năng.
B. từ cơ năng thành điện năng
C. từ hoá năng thành điện năng.
D. từ quang năng thành điện năng.
Câu trả lời của bạn
C là phát biểu đúng.
Câu trả lời của bạn
- Tác dụng từ : nam châm điện, chuông đồng hồ, dòng điện chạy qua cuộn dây dẫn quấn quanh lõi sắt non làm cho nó hút được các vật bằng sắt thép.
- Tác dụng nhiệt: dây dẫn có dòng điện chạy qua bị nóng lên như bàn là.
- Tác dụng hóa học: bình điện phân; mạ kim loại; dòng điện chạy qua dung dịch đồng sunfat làm cho thỏi than nối với cực âm bị bám một lớp đồng.
- Tác dụng sinh lí: máy kích tim; dòng điện chạy qua cơ thể người làm tim ngừng đập, cơ co giật...
- Tác dụng phát sáng: bóng đèn điôt; dòng điện chạy qua bóng đèn bút thử điện làm nó sáng lên.
A. một cực là vật dẫn điện, cực kia là vật cách điện
B. đều là vật cách điện.
C. là hai vật dẫn cùng chất.
D. là hai vật dẫn khác chất.
Câu trả lời của bạn
D là phát biểu đúng
Câu trả lời của bạn
a) Tính điện trở tương đương RN của mạch ngoài.
b) Xác định số chỉ của vôn kế.
Câu trả lời của bạn
a)
Mạch gồm : \( R_1 \) Nt \( R_2 \) Nt \(R_3\)
Điện trở tương đương RN của mạch ngoài là:
\( R_N = R_1 + R_2 + R_3 \\=12+27+18= 57 \Omega \)
b)
Dòng điện chạy qua các điện trở
\(I = I_1 =I_2=I_3 \\= \dfrac{E}{R_N+ r} = \dfrac{30}{60} = 0,5A\)
Số chỉ của vôn kế:
\( U_V= I(R_2+R_3) = 0,5.45 = 22,5 V.\)
Câu trả lời của bạn
Điện trở mạch ngoài là:
\({R_N} = {R_1} + {R_2} = 2 + 1 = 3\Omega \)
Số chỉ của ampe kế trong mạch là:
\(I = \dfrac{E}{{{R_N} + r}} = \dfrac{3}{{3 + 1}} = 0,75A\)
a) Tính lượng hoá năng được chuyển hoá thành điện năng trong 5 phút.
b) Tính nhiệt lượng toả ra ở điện trở R trong khoảng thời gian đã cho trên đây.
c) Giải thích sự khác nhau giữa các kết quả tính được ở câu a và b trên đây.
Câu trả lời của bạn
a) Cường độ dòng điện chạy trong mạch là :
\[I = \frac{E}{{R + r}} = \frac{{1,5}}{{5 + 1}} = 0,25(A)\]
Lượng hoá năng được chuyển hoá thành điện năng khi đó là :
\[A = E.I.t = 1,5.0,25.5.60 = 112,5(J)\]
b) Nhiệt lượng toả ra ở điện trở R khi đó là:
\[Q = {I^2}.R.t = 0,{25^2}.5.5.60 = 93,75(J)\]
c) Lượng hoá năng Ahóa được chuyển hoá thành điện năng và bằng nhiệt lượng Q toả ra ở điện trở R và ở trong nguồn do điện trở trong r. Vì vậy Q chỉ là một phần của Ahóa.
Câu trả lời của bạn
Cường độ dòng điện trong mạch là:
\(I = \frac{E}{{{R_N} + r}} = \frac{E}{{{R_N} + 1}} = 1,5\)
Để I max thì \(\left( {{R_N} + 1} \right)\) min => \(\left( {{R_N}} \right)\min \)=> ba điện trở mắc song song .
Suy ra \(\frac{1}{{{R_N}}} = \frac{1}{3} + \frac{1}{3} + \frac{1}{3} \Rightarrow {R_N} = 1\)
Vậy \(E = \left( {{R_N} + 1} \right).1,5 = \left( {1 + 1} \right).1,5 = 3\left( V \right)\)
a) Nếu số bóng đèn là \(N_1=8\) thì cần số nguồn ít nhất \(N_2\) min là bao nhiêu để các đèn này sáng bình thường? Vẽ sơ đồ các cách mắc nguồn và đèn khi đó và tính hiệu suất của bộ nguồn trong từng trường hợp.
b) Nếu số nguồn là \(N_2 = 15\) thì có thể thắp sáng bình thường số đèn lớn nhất \(N_1\) max là bao nhiêu? Vẽ sơ đồ tất cả các cách mắc nguồn và đèn khi đó và tính hiệu suất của bộ nguồn đối với từng cách mắc đó.
Câu trả lời của bạn
a) Để các đèn cùng loại sáng bình thường thì các đèn thành các dãy song song, mỗi dãy có cùng một số đèn mắc nối tiếp. Gọi số dãy các đèn mắc song song là x và số đèn mắc nối tiếp là y thì theo đầu bài ta xét trường hợp có tổng số đèn là : \(N_I= xy = 8\).
Giả sử bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm n dãy song song và mỗi dãy gồm m nguồn được mắc nối tiếp (Hình 11.4G). Khi đó bộ nguồn gồm \(N_2 = mn\) nguồn và có suất điện động là : \(E_b = mE_0= 4m\) và có điện trở trong là
\({r_b} = \dfrac{mr_0}{n} = \dfrac{m}{n}\)
Các trị số định mức của đèn là : UĐ = 3 V ; P Đ = 3 W do đó IĐ = 1 A.
Cường độ dòng điện mạch chính là :
\(I = xI_Đ = x\)
Hiệu điện thế mạch ngoài là : \(U = yU_Đ = 3ỵ.\)
Theo định luật Ôm ta có : \(U = E_b – Ir_b\) hay \(3y = 4m - x {\dfrac{m}{n}}\)
Từ đó suy ra \(3yn + xm = 4mn \) (1)
Sử dụng bất đẳng thức Cô-si ta có :
\(3yn + xm \ge 2\sqrt {3mnxy} \) (2)
Kết hợp (1) và (2) trong đó chú ý là \(N_1 = xy = 8\) và \(N_2 = mn\) ta tìm được: N2 ≥ 6
Vậy số nguồn ít nhất tà N2(min) = 6 để thắp sáng bình thường bóng đèn.
Để vẽ được sơ đồ các cách mắc nguồn và đèn cho trường hợp này ta lại xét phương trình (1) trên đây, trong đó thay trị số \(N_2= mn = 6\); \(y =\dfrac{N_1}{x} = \dfrac{8}{x}\)
ta đi tới phương trình : \(yn^2 – 8n + 2x = 0\)
Phương trình này có nghiệm kép (Δ’ = 0) là : \(n = \dfrac{4}{y}\)
Chú ý rằng x, y, n và m đều là số nguyên, dương nên ta có bảng các trị số này như sau :
y | X | n | m |
2 | 4 | 2 | 3 |
4 | 2 | 1 | 6 |
Như vậy trong trường hợp này chỉ có hai cách mắc các nguồn và các bóng đèn là
- Cách một : Bộ nguồn gồm n = 2 dãy song song, mỗi dãy gồm m = 3 nguồn mắc nối tiếp và các bóng đèn được mắc thành x = 4 dãy song song với mỗi dãy gồm y = 2 bóng đèn mắc nối tiếp (Hình 11.5Ga).
Cách mắc này có hiệu suất là : \(H_1 = 6/12 = 50\%\)
- Cách hai : Bộ nguồn gồm n = 1 dãy gồm m = 6 nguồn mắc nối tiếp và các bóng đèn được mắc thành X = 2 dãy song song với mỗi dãy gồm y = 4 bóng đèn mắc nối tiếp (Hình 11.5Gb).
Cách mắc này có hiệu suất là : H2 = 12/24 = 50%
b) Nếu số nguồn là N2 = mn = 15 và với số đèn là N1 = xy ta cũng có phương trình (1) và bất đẳng thức (2) trên đây. Kết quả là trong trường hợp này ta có :
3yn + xm = 4mn ≥ 2 \(\sqrt {3mnxy} \) hay 60 ≥ 2 \(\sqrt {45{N_1}} \)
Từ đó suy ra : N1 ≤ 20. Vậy với~số nguồn là N2 = 15 thì có thể thắp sáng bình thường số đèn lớn nhất là N1 = 20.
+ Để tìm được cách mắc nguồn và đèn trong trường hợp này ta có xỵ = 20 hay y = 20/x.
Thay giá trị này vào phương trình (1) ta đi tới phương trình :
mx2 – 60x + 60n = 0
Phương trình này có nghiêm kép (Δ' = 0) là : x = 30/m.
Chú ý rằng x, y, n và m đều là số nguyên, dương nên ta có bảng các trị số này như sau :
m | n | X | y |
3 | 5 | 10 | 2 |
15 | 1 | 2 | 10 |
Như vậy trong trường hợp này chỉ có hai cách mắc các nguồn và các bóng đèn là :
- Cách một : Bộ nguồn gồm n = 5 dãy song song, mỗi dãy gồm \(m - 3\) nguồn mắc nối tiếp và các bóng đèn được mắc thành \( X - 10\) dãy song song với mỗi dãy gồm \( y - 2 \) bóng đèn mắc nối tiếp (Hình 11.6Ga).
Cách mắc này có hiệu suất là : \(H_1 = \dfrac{6}{12} = 50\%\)
- Cách hai : Bộ nguồn gồm n = 1 dãy có m = 15 nguồn mắc nối tiếp và các bóng đèn được mắc thành x = 2 dãy song song với mỗi dãy gồm y = 10 bóng đèn mắc nối tiếp (Hình 11.6Gb).
Cách mắc này có hiệu suất là : \(H_2= \dfrac{30}{60} = 50\%\)
Câu trả lời của bạn
Công suất toả nhiệt ở điện trở này không thể tính bằng công thức: \(P=UI^2\)
a) Có thể mắc nhiều nhất bao nhiêu bóng đèn loại 6V-3W vào nguồn điện đã cho trên đây để các đèn sáng bình thường? Vẽ sơ đồ cách mắc.
b) Nếu chỉ có 6 bóng đèn loại trên đây thì phải mắc chúng vào nguồn điện đã cho theo sơ đồ nào để các đèn sáng bình thường. Trong các cách mắc này thì cách nào lợi hơn? vì sao?
Câu trả lời của bạn
Cường độ qua đèn khi sáng bình thường:
\(I_0=\dfrac{P_đ}{U_đ}\)
Điện trở của đèn là:
\(R_0=\dfrac{U_d^2}{P_d}=12\Omega\)
Gỉa sử các đèn mắc thành y dãy song song, mỗi dãy có x đèn.
Cường độ dòng điện qua mạch chính là: \(I= y.I_0\)
Theo định luật Ôm cho mạch kín: \(I=\dfrac{E}{R+r}\)
\(y.I_0=\dfrac{E}{\dfrac{xR_0}{y}+r}\)
Suy ra:
\(xR_0I_0+yI_0r=E\)
\(6x+3y=24\)
\(2x+y=8\) (1)
a) Ta có: \( 2x+y=8\)
Số đèn: \(N=xy\)
\(=> 2x^2 - 8x + N=0\)
\( \Delta' = 16 - 2N\)
Điều kiện để phương trình có nghiệm : \( \Delta' = 16 - 2N > 0\)
Hay \( N<8\)
Vậy số đèn tối đa có thể thắp sáng bình thường là : N=8
Khi đó: \( \Delta' = 0 => x = 2, y=4\)
=> Các đèn phải mắc thành 4 dãy, mỗi dãy 2 đèn.
Mạch điện có sơ đồ như hình dưới đây:
b) Có 6 đèn:
Số đèn là: \(N=xy= 6\)
Từ (1) => \( 2x+\dfrac{6}{x}=8\)
Hay \(x^2-4x+3=0\)
Nghiệm của pt: \(x_1=1\) hoặc \(x_2=3\)
Vậy có hai cách mắc để đèn sáng bình thường.
- Mắc thành 6 dãy song song mỗi dãy 1 đèn
Hiệu suất: \(H= \dfrac{U}{E} = \dfrac{x_1U_đ}{E} = \dfrac{1.6}{24}=0,25=25\%\)
- Mắc thành 2 dãy song song mỗi dãy 3 đèn nối tiếp.
Hiệu suất: \(H= \dfrac{U}{E} = \dfrac{x_2U_đ}{E} = \dfrac{3.6}{24}=0,75=75\%\)
Vậy mắc theo cách thứ hai có lợi hơn.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *