Câu hỏi:
2 năm trước
Một nguồn điện có suất điện động \(E\) và điện trở trong \(r\) mắc với mạch ngoài là biến trở \(R\). Khi biến trở nhận các giá trị là \(4\,\,\Omega \) và \(1\,\,\Omega \) thì công suất tỏa nhiệt trên mạch ngoài đều bằng \(16\,\,W\). Tìm cường độ dòng điện khi nối tắt hai cực của nguồn điện.
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: d
Công suất tỏa nhiệt trên mạch ngoài là:
\(P = {I^2}R = \frac{{{E^2}R}}{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}} = \frac{{{E^2}}}{{R + \frac{{{r^2}}}{R} + 2r}}\)
Khi điện trở mạch ngoài \({R_1} = 4\Omega \) và \({R_2} = 1\Omega \), mạch ngoài có cùng công suất, ta có:
\(\begin{array}{l}{P_1} = {P_2} \Rightarrow \frac{{{E^2}}}{{{R_1} + \frac{{{r^2}}}{{{R_1}}} + 2r}} = \frac{{{E^2}}}{{{R_2} + \frac{{{r^2}}}{{{R_2}}} + 2r}}\\ \Rightarrow {R_1} + \frac{{{r^2}}}{{{R_1}}} = {R_2} + \frac{{{r^2}}}{{{R_2}}} \Rightarrow {R_1} - {R_2} = {r^2}.\left( {\frac{1}{{{R_2}}} - \frac{1}{{{R_1}}}} \right)\\ \Rightarrow {R_1} - {R_2} = {r^2}.\frac{{{R_1} - {R_2}}}{{{R_1}.{R_2}}} \Rightarrow {R_1}{R_2} = {r^2}\\ \Rightarrow r = \sqrt {{R_1}{R_2}} = 2\,\,\left( \Omega \right)\end{array}\)
Công suất của mạch ngoài khi đó là:
\({P_1} = \frac{{{E^2}{R_1}}}{{{{\left( {{R_1} + r} \right)}^2}}} \Rightarrow 16 = \frac{{{E^2}.4}}{{{{\left( {4 + 2} \right)}^2}}} \Rightarrow E = 12\,\,\left( V \right)\)
Khi nối tắc hai cực của nguồn điện, cường độ dòng điện trong mạch là:
\(I = \frac{E}{r} = \frac{{12}}{2} = 6\,\,\left( A \right)\)
Hướng dẫn giải:
Cường độ dòng điện: \(I = \frac{E}{{R + r}}\)
Công suất tiêu thụ của mạch ngoài: \(P = {I^2}R\)
Câu hỏi khác
- Bài tập điện năng và công suất điện - định luật jun- lenxơ lý 11 có lời giải
- Bài tập định luật ôm đối với toàn mạch - mắc nguồn điện thành bộ lý 11 có lời giải
- Bài tập tính điện trở dây dẫn - biến trở có lời giải MÔN LÝ lớp 11
- Bài tập định luật ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở lý 11 có lời giải
- Bài tập đại cương về dòng điện không đổi - nguồn điện lý 11 có lời giải.
