Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước. Nếu dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t1 = 10 phút. Còn nếu dùng dây R2 thì ấm sẽ sôi sau thời gian t2 = 40 phút. Nếu dùng cả hai dây mắc nối tiếp thì nước sẽ sôi sau thời gian là

Đáp án:

       $t = 50 phút $

Giải thích các bước giải:

 Khi dùng dây $R_1$ thì nước sôi sau 10 phút nên ta có: 

  $Q = \mathscr{P_1}.t_1 = \dfrac{U^2}{R_1}.t_1 (J)$ 

 $\Rightarrow R_1 = \dfrac{U^2.t_1}{Q}$

Khi dùng dây $R_2$ thì nước sôi sau 40 phút nên ta có: 

  $Q = \mathscr{P_1}.t = \dfrac{U^2}{R_1}.t_2 (J)$ 

$\Rightarrow R_2 = \dfrac{U^2.t_1}{Q}$

Khi dùng hai dây mắc nối tiếp thì ta có: 

  $Q = \dfrac{U^2}{R_1 + R_2}.t$ 
$\Rightarrow t = \dfrac{Q}{\dfrac{U^2}{R_1 + R_2}} = \dfrac{Q(R_1 + R_2)}{U^2}$
$t = \dfrac{Q.\dfrac{U^2}{Q}(t_1 + t_2)}{U^2} = t_1 + t_2$ 

Vậy khi mắc nối tiếp hai dây thì thời gian đun là: 

   $t = t_1 + t_2 = 10 + 40 = 50 (phút)$