Trả lời bởi giáo viên
Ta có: : \(P = R.{I^2} = R.{\left( {\dfrac{E}{{R + r}}} \right)^2}\, = \,\dfrac{{{E^2}}}{{{{\left( {\sqrt R + \dfrac{r}{{\sqrt R }}} \right)}^2}}}\)
Để \(P = {P_{Max}}\) thì \(\left( {\sqrt R + \dfrac{r}{{\sqrt R }}} \right)\) nhỏ nhất.
Theo BĐT Cô-si thì :
\(\left( {\sqrt R + \dfrac{r}{{\sqrt R }}} \right) \ge 2r\)
Dấu “=” xảy ra khi \(\sqrt R \, = \,\dfrac{r}{{\sqrt R }}\,\, \Rightarrow \,{R_N}\, = \,r\, = \,2\Omega \)
Khi đó:
\(P = {P_{Max}} = \dfrac{{{E^2}}}{{4r}} = \dfrac{{{6^2}}}{{4.2}}\, = \,4,5{\rm{W}}\)
Vậy với \(R = 2\Omega \) thì công suất tiêu thụ mạch ngoài lớn nhất.
Hướng dẫn giải:
+ Vận dụng biểu thức tính công suất tiêu thụ: \(P = {I^2}R\)
+ Vận dụng biểu thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{E}{{R + r}}\)
+ Áp dụng bất đẳng thức Cosi