Cho mạch điện như hình vẽ.
Biến trở AB là dây đồng chất, có chiều dài \(l = 1,2m\), tiết diện \(S = 0,2m{m^2}\), điện trở suất \({10^{ - 6}}\Omega m\), U- hiệu điện thế không đổi. Nhận thấy khi con chạy ở các vị trí cách đầu A hoặc đầu B những đoạn như nhau bằng \(30cm\) thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở là như nhau. Xác định \({R_0}\) ứng với vị trí của C.
Trả lời bởi giáo viên
Gọi \({R_1},{\rm{ }}{R_2}\) là điện trở của biến trở ứng với 2 vị trí trên của con chạy C; \(R\) là điện trở toàn phần của biến trở.
+ Điện trở toàn phần của biến trở: \(R = \rho \dfrac{l}{S} = {10^{ - 6}}\dfrac{{1,2}}{{{{0,2.10}^{ - 6}}}} = 6\Omega \)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{R_1} = \dfrac{3}{{12}}R = 1,5\Omega \\{R_2} = \dfrac{9}{{12}}R = 4,5\Omega \end{array} \right.\)
+ Ta có:
\(\begin{array}{l}{P_1} = {P_2}\\ \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{U}{{{R_0} + {R_1}}}} \right)^2}{R_1} = {\left( {\dfrac{U}{{{R_0} + {R_2}}}} \right)^2}{R_2}\\ \Rightarrow {R_0} = \sqrt {{R_1}{R_2}} = \sqrt {1,5.4,5} \approx 2,6\Omega \end{array}\)
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng biểu thức xác định điện trở của dây dẫn: \(R = \rho \dfrac{l}{S}\)
+ Vận dụng biểu thức tính công suất: \(P = {I^2}R\)