1) Một ngôi nhà ở xa đường dây hạ thế 220 V nên công - tơ điện phải đặt ở trụ điện

Câu hỏi số 226677:

Vận dụng

1) Một ngôi nhà ở xa đường dây hạ thế 220 V nên công - tơ điện phải đặt ở trụ điện và dùng dây dẫn thẳng đường kính 1 mm dẫn điện vô nhà. Công - tơ cách nhà 150 mét. Tổng công suất các thiết bị tiêu thụ điện của gia đình là 1000 W.

a) Tìm điện trở đường dây dẫn biết dây dẫn làm từ chất có điện trở suất 3.10^-8 Ω.m.

b) Tính cường độ dòng diện trên đường dây và công suất hao phí trên đường dây. Biết hiệu suất truyền tải điện lớn hơn 50%.

c) Tính số chỉ điện năng tiêu thụ (theo đơn vị kWh) công – tơ đếm được sau 30 ngày sử dụng. Biết trung bình một ngày gia đình này dùng các thiết bị điện 10 giờ.

2) Có hai đèn Đ₁ (6V – 3W) và Đ₂ (6V - 6W); một nguồn điện có hiệu điện thế 12 V. Một biết trở con chạy loại có 3 chốt cắm dây và có điện trở toàn phần là 20 Ω, với hình dạng như hình.

(có thể sử dụng từ 2 đến 3 chốt)

a) Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện và xác định vị trí con chạy (tỉ số R_AC/R_CB) trong từng sơ đồ để hai đèn sáng bình thường.

b) Trong các sơ đồ, xác định sơ đồ có hiệu suất thắp sáng lớn nhất. Tính hiệu suất lớn nhất đó.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:226677

Phương pháp giải

Công thức tính điện trở của dây dẫn : R = ρl/S

Sử dụng công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp và song song

Định luật Ôm : I = U/R

Công thức tính công suất: P = UI = I².R = U²/R

Hiệu suất: H = P_ci/P_tp

Giải chi tiết

3.1.a)

Điện trở dây : R₀ = \({{\rho .l} \over S} = {{{{3.10}^{ - 8}}.150} \over {\pi {{({{0,5.10}^{ - 3}})}^2}}} \approx 5,73(\Omega )\)

3.1.b)

Điện trở tương đương của các thiết bị trong gia đình : R₁ = \({{U_1^2} \over {{P_1}}} = 48,4{\rm{ }}(\Omega )\)

Cường độ dòng điện trên dây : I_d = \({U \over {{R_0} + {R_1}}} \approx \) 4,06 (A)

Công suất hao phí : P_hp = I_d².R₀ 94,65 (W)

3.1.c)

Điện năng tiêu thụ : Q = 1.(10.30) = 300 (kWh)

3.2)

Ta có : \({R_1} = {{{6^2}} \over 3} = 12\Omega ;{R_2} = {{{6^2}} \over 6} = 6\Omega \)

*) Sơ đồ 1:

R₁₂ = \({R_1} = {{{6^2}} \over 3} = 12\Omega ;{R_2} = {{{6^2}} \over 6} = 6\Omega \) = 4

Để đèn sáng bình thường thì U₁₂ = 6 (V)

=> U_b = U – U₁₂ = 6 (V) = U₁₂ => R_b = R₁₂= 4 => \({{AC} \over {CB}} = {1 \over 4}\)

=> \({P_m} = {{{U^2}} \over {{R_{12}} + {R_b}}}\)

=> \({H_1} = {{{P_1} + {P_2}} \over {{P_m}}}\) = 50 %

*) Sơ đồ 2:

Để đèn sáng bình thường U₁ = U₂ = 6 V => R₂ = R_1b = 6

R_1b = \({{{R_1}.{R_b}} \over {{R_1} + {R_b}}}\) = 6

R_b = 12 \({\rm{(}}\Omega {\rm{)}}\) => \({{AC} \over {CB}} = {3 \over 2}\)

Có \({P_m} = {{{U^2}} \over {{R_2} + {R_{1b}}}}\) = 12 (W)

H₂ = \({{{P_1} + {P_2}} \over {{P_m}}}\) = 75 %

H₂ > H₁

=> Sơ đồ 2 có hiệu suất thắp sáng lớn nhất.

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link