cho mạch điện trong đó nguồn điện có suất điện động=12v và có điện trở trong r=1 ôm. các điện trở của mạch ngoài R1=6 ôm, R2=9 ôm, R3=8 ôm biết 3 mạch này mắc nối tiếp a, tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở b, tính điện năng tiêu thụ của mạch ngoài và công suất tỏa nhiệt ở mỗi điện trở c, tính công của nguồn điện sản ra trong 10 phút và hiệu suất của nguồn điện

Đáp án:

a) 0,5A ; 3V ; 4,5V ; 4V

b) 1,5W ; 2,25W ; 2W

c) 3600J ; 95,8%

Giải thích các bước giải:

a) Điện trở mạch ngoài là:

\({R_N} = {R_1} + {R_2} + {R_3} = 6 + 9 + 8 = 23\Omega \)

Cường độ dòng điện trong mạch là:

\(I = \dfrac{\xi }{{{R_N} + r}} = \dfrac{{12}}{{23 + 1}} = 0,5A\)

Hiệu điện thế giữa 2 đầu điện trở là:

\(\begin{array}{l}
{U_1} = I.{R_1} = 0,5.6 = 3V\\
{U_2} = I.{R_2} = 0,5.9 = 4,5V\\
{U_3} = I.{R_3} = 0,5.8 = 4V
\end{array}\)

b) Do không cho thời gian t nên không tính được điện năng tiêu thụ

Công suất tỏa nhiệt là:

\(\begin{array}{l}
{P_1} = I{U_1} = 0,5.3 = 1,5W\\
{P_2} = I{U_2} = 0,5.4,5 = 2,25W\\
{P_3} = I{U_3} = 0,5.4 = 2W
\end{array}\)

c) Công của nguồn điện là:

\(A = \xi .I.t = 12.0,5.10.60 = 3600J\)

Hiệu suất nguồn là:

\(H = \dfrac{{{R_N}}}{{{R_N} + r}} = \dfrac{{23}}{{23 + 1}} = 95,8\% \)