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
Mạch song song:
I = I1 + I2 + I3 (*)
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở và đưa và biểu thức (*) ta có
\(\frac{U}{R} = \frac{{{U_1}}}{{{R_1}}} + \frac{{{U_2}}}{{{R_2}}} + \frac{{{U_3}}}{{{R_3}}}\)
Suy ra điện trở tương đương của đoạn mạch song song
được tính bằng biểu thức sau :
\(\frac{1}{R} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} + \frac{1}{{{R_3}}}\)
Câu trả lời của bạn
Cường độ dòng điện mạch chính I bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ: I = I1 + I2 + I3
Câu trả lời của bạn
Các điện trở hình 11.1 được mắc nối tiếp với nhau.
Câu trả lời của bạn
Ta thấy hình 11.2
[(Rb nối tiếp với Đ2) song song với Đ1].
Biết rằng các điện trở R1 = 5Ω ,R2 = 10Ω và R3 = 3Ω.
Câu trả lời của bạn
Điện trở RN của mạch ngoài:
RN = 5+10+3 = 18 Ω
Coi rằng bóng đèn có điện trở như khi sáng bình thường. Viết công thức tính Pb' của bộ nguồn, Pi của mỗi nguồn và hiệu điện thế Ui giữa hai cực của mỗi nguồn đó.
Câu trả lời của bạn
Ta có:
+ Công suất của bộ nguồn Pb=ξb.I=6.0,75=4,5W
+ Công suất của mỗi nguồn: \({P_i} = \frac{{{P_b}}}{8} = 0,5625W\)
\(\begin{array}{l} {I_1} = \frac{{0,75}}{2} = 0,375A\\ \Rightarrow {U_i} = 1,5 - 1.0,375 = 1,125V \end{array}\)
Câu trả lời của bạn
Ta có:
\(I = \frac{\varepsilon }{{{R_N} + r}} = \frac{6}{{18 + 2}} = 0,3A\)
Hiệu điện thế U1 giữa hai đầu điện trở R1: U1 = R1.I = 5.0,3 = 1,5V
Câu trả lời của bạn
RN = 5+10+3 = 18 Ω
Cường độ dòng điện I chạy qua nguồn :
\(I = \frac{\varepsilon }{{{R_N} + r}} = \frac{6}{{18 + 2}} = 0,3A\)
Hiệu điện thế mạch ngoài U: U = RN.I = 18.0,3 = 5,4V
Câu trả lời của bạn
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{P_{ng}} = \xi .I}\\ {H = \frac{{{U_N}}}{\xi } = I.\frac{{{R_N}}}{{I\left( {{R_N} + r} \right)}} = \frac{{{R_N}}}{{{R_N} + r}}} \end{array}\)
Trong đó:
I = I1 + I2 = 0,5 + 0,75 = 1,25A cường độ dòng điện chạy qua mạch chính UN = U1 = 12V
=> Công suất và hiệu suất của nguồn lần lượt là:
\(\begin{array}{l} {P_{ng}} = \xi I = 12,5.1,25 = 15,625W\\ H = \frac{{12}}{{12,5}} = 0,96 = 96{\rm{\% }} \end{array}\)
Câu trả lời của bạn
Suất điện động εb và rb của bộ nguồn.
\(\begin{array}{l} {\xi _b} = m.\xi ;{r_b} = m\frac{r}{n}\\ m = 4;n = 2\\ \Rightarrow {\xi _b} = 4\xi = 4.1,5 = 6V;{r_b} = 4.r/2 = 2\Omega \end{array}\)
Trong đó nguồn điện có ε = 12,5V và có điện trở trong r = 0,4Ω ; bóng đèn Đ1 có ghi số 12V- 6W; bóng đèn Đ2 loại 6V- 4,5W; Rb là một biến trở .
Câu trả lời của bạn
Cường độ định mức I1,I2 của dòng điện chạy qua mỗi đèn khi các đèn sáng bình thường:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{I_1} = \frac{{{P_1}}}{{{U_1}}} = \frac{6}{{12}} = 0,5A}\\ {{I_1} = \frac{{{P_2}}}{{{U_2}}} = \frac{{4,5}}{6} = 0,75A} \end{array}\)
Câu trả lời của bạn
Điện trở R1 và R2 tương ứng của các đèn khi sáng bình thường:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{R_1} = \frac{{{U_1}}}{{{I_1}}} = \frac{{12}}{{0,5}} = 24{\rm{\Omega }}}\\ {{R_2} = \frac{{{U_2}}}{{{I_2}}} = \frac{6}{{0,75}} = 8{\rm{\Omega }}} \end{array}\)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.5, trong đó nguồn điện có suất điện động ξ = 12V, và điện trở trong là r = 1,1 Ω; điện trở R = 0,1 Ω.
Câu trả lời của bạn
Công suất tiêu thụ trên điện trở x:
\({P_x} = {I^2}x = \frac{{{\xi ^2}}}{{{{\left( {R + r + x} \right)}^2}}}x = \frac{{{\xi ^2}}}{{\frac{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}}{x} + 2\left( {R + r} \right) + x}}\)
Để công suất Px trên đây lớn nhất thì mẫu số ở về phải là nhỏ nhất.
Xét biểu thức:
\(J = \frac{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}}{x} + 2\left( {R + r} \right) + x\)
Ta có \({J_{\min }}\,\,\,khi\,\,\,B = {\left[ {\frac{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}}{x} + x} \right]_{\min }}\)
Áp dụng BĐT Cosi cho B, ta có:
\(B = {\left[ {\frac{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}}{x} + x} \right]_{\min }} \ge 2\sqrt {\frac{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}}{x}x} = 2\left( {R + r} \right)\)
Vậy Bmin (hay Jmin) khi \(\frac{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}}{x} = x\,\,\,hay\,\,\,R + r = x\)
Vậy Pxmax khi \(x = R + r = 0,1 + 1,1 = 1,2{\rm{\Omega }}\)
Giá trị của công suất lớn nhất này là: 30W
Câu trả lời của bạn
Tính cường độ dòng điện trong mạch:
Ta có:
+ 2 nguồn mắc nối tiếp nhau,
=> Suất điện động của bộ nguồn ghép nối tiếp: ξb = ξ1 + ξ2 = 18 V.
+ 2 điện trở R1 mắc nối tiếp R2
=> Điện trở tương đương của mạch ngoài gồm hai điện trở mắc nối tiếp: RN=R1+R2=12Ω
Từ định luật Ôm đối với toàn mạch thì cường độ dòng điện chạy trong mạch là:
\(I = \frac{{{\xi _b}}}{{{R_N} + {r_b}}} = \frac{{18}}{{12 + 0}} = 1,5A\)
Câu trả lời của bạn
Ta có:
\(I = \frac{{{\xi _b}}}{{{R_N} + {r_b}}} = \frac{{18}}{{12 + 0}} = 1,5A\)
Công suất tiêu thụ điện:
Của điện trở R1 là: P1 = I2R1 = 9 W
Của điện trở R2 là: P2 = I2R2 = 18 W.
Câu trả lời của bạn
- Mạch ngoài gồm điện trở R mắc nối tiếp với điện trở x, có điện trở tương đương là: RN = R + x = 0,1 + x.
- Cường độ dòng điện trong trong mạch : \(I = \frac{\xi }{{R + r + x}}\)
- Công suất tiêu thụ mạch ngoài:
\(P = {I^2}{R_N} = \frac{{{\xi ^2}(R + x)}}{{{{\left( {R + r + x} \right)}^2}}} = \frac{{{\xi ^2}}}{{{{\left( {\sqrt {R + x} + \frac{r}{{\sqrt {R + x} }}} \right)}^2}}}\)
Để công suất P trên đây lớn nhất thì mẫu số ở về phải là nhỏ nhất.
Xét biểu thức:
\(Y = {\left( {\sqrt {R + x} + \frac{r}{{\sqrt {R + x} }}} \right)^2} = \left( {R + x + \frac{{{r^2}}}{{R + x}} + 2r} \right)\)
Ta có \({Y_{\min }}\,\,khi\,\,A = {\left[ {R + x + \frac{{{r^2}}}{{R + x}}} \right]_{\min }}\)
Áp dụng BĐT Cosi cho A, ta có:
\(A = {\left[ {R + x + \frac{{{r^2}}}{{R + x}}} \right]_{\min }} \ge 2\sqrt {\left( {R + x} \right)\frac{{{r^2}}}{{\left( {R + x} \right)}}} = 2r\)
Vậy Amin (hay Ymin) khi \(R + x = \frac{{{r^2}}}{{R + x}}\,\,\,hay\,\,\,R + x = r\)
Vậy \({P_{max}}\,\,\,khi\,\,\,R + x = r \Rightarrow x = r - R = 1,1 - 0,1 = 1{\rm{\Omega }}\)
Câu trả lời của bạn
Do ba điện trở mắc song song với nhau R1//R2//R3
Do đó điện trở mạch ngoài được xác định bằng biểu thức
\(\begin{array}{l} \frac{1}{{{R_N}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} + \frac{1}{{{R_3}}}\\ = \frac{1}{{30}} + \frac{1}{{30}} + \frac{1}{{7,5}} = \frac{1}{5}\\ = > {R_N} = 5{\rm{\Omega }} \end{array}\)
Câu trả lời của bạn
+ Vì điện trở trong không đáng kể và 3 điện trở mắc song song nên hiệu điện thế qua mối điện trở là bằng nhau và bằng 6V6V
U1=U2=U3=U=6V
+ Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở mạch ngoài lần lượt là:
\(\begin{array}{l} {I_1} = \frac{U}{{{R_1}}} = \frac{6}{{30}} = 0,2A;\\ {I_2} = \frac{U}{{{R_2}}} = \frac{6}{{30}} = 0,2A;\\ {I_3} = \frac{U}{{{R_3}}} = \frac{6}{{7,5}} = 0,8A. \end{array}\)
Câu trả lời của bạn
Ta có:
\(I = \frac{{{\xi _b}}}{{{R_N} + {r_b}}} = \frac{{18}}{{12 + 0}} = 1,5A\)
Tính công suất và năng lượng mà acquy cung cấp:
- Công suất của acquy thứ nhất: Png(1) = ξ1I = 18W
Năng lượng mà acquy thứ nhất cung cấp trong năm phút:
Wng(1) = Png(1)t = 5 400J
Tương tự với nguồn 2 ta được: Png(2) = 9 W, Wng(2)= 2700J
Câu trả lời của bạn
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *