Câu 3 : trên một bóng đèn có ghi 220v-75w và một ấm điện có ghi 200v - 600w cùng mắc vào hiệu điện thế 220v. a) mắc 2 thiết nị điện như thế nào để chúng hoạt động bình thường ? vì sao ? tính điện trở tương đường của mạch điện b) dùng ấm điện để đun 2kg nước ở 20 độ C thì sau bao lâu nước sôi. biết nhiêt lượng hao phí ko đáng kể, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K c) nếu gấp đôi dây điện trở này lại có chiều dài l'=l/2, s' = 2s và mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế 110v để đun lượng nước đó vs các điều kiện như trên thì bao lâu nước sôi ?

Đáp án:

a) \(\dfrac{{1936}}{{27}}\Omega \)

b) \(1120s\)

c) \(1120s\)

Giải thích các bước giải:

a) Phải mắc 2 thiết bị song song với nhau để chúng hoạt động bình thường. Vì chúng có cùng HĐT định mức là 220V.

Điện trở của bóng điện và ấm điện lần lượt là:

\(\begin{array}{l}
{R_1} = \dfrac{{{{220}^2}}}{{75}} = \dfrac{{1936}}{3}\Omega \\
{R_2} = \dfrac{{{{220}^2}}}{{600}} = \dfrac{{242}}{3}\Omega 
\end{array}\)

Điện trở tương đương là:

\(R = \dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} = \dfrac{{1936}}{{27}}\Omega \)

b) Nhiệt lượng cần để đun sôi nước là:

\(Q = mc\left( {100 - 20} \right) = 2.4200.80 = 672000J\)

Thời gian đun sôi nước là:

\(t = \dfrac{Q}{{600}} = \dfrac{{672000}}{{600}} = 1120s = 18ph40s\)

c) Điện trở mới là:

\({R_2}' = \dfrac{{{R_2}}}{4} = \dfrac{{121}}{6}\Omega \)

Công suất là:

\(P' = \dfrac{{{{110}^2}}}{{{R_2}'}} = 600W\)

Vậy thời gian nước sôi vẫn như cũ.