Cho mạch điện như hình vẽ bên. Biết \(E = 6V;r = 0,2\Omega ;{R_1} = 1,6\Omega ;{R_2} = 2\Omega ;{R_3} =

Câu hỏi số 601162:

Vận dụng cao

Cho mạch điện như hình vẽ bên. Biết \(E = 6V;r = 0,2\Omega ;{R_1} = 1,6\Omega ;{R_2} = 2\Omega ;{R_3} = 3\Omega .\)

a) Tính cường độ dòng điện mạch chính.

b) Tính công suất tỏa nhiệt trên \({R_3}\).

c) Thay \({R_3}\)bằng một tụ điện có điện dung \(C = 10\mu F\). Tính điện tích của tụ điện.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:601162

Phương pháp giải

Định luật Ôm cho toàn mạch: \(I = \dfrac{E}{{{R_N} + r}}\)

Công suất tỏa nhiệt: \(P = {I^2}R = \dfrac{{{U^2}}}{R}\)

Điện tích của tụ: \(Q = CU\)

Giải chi tiết

Mạch điện gồm: \({R_1}\,\,nt\,\,\left( {{R_2}//{R_3}} \right)\)

a) Điện trở tương đương của mạch ngoài:

\({R_N} = {R_1} + {R_{23}} = {R_1} + \dfrac{{{R_2}{R_3}}}{{{R_2} + {R_3}}} = 1,6 + \dfrac{{2.3}}{{2 + 3}} = 2,8\Omega \)

Cường độ dòng điện mạch chính:

\(I = \dfrac{E}{{{R_N} + r}} = \dfrac{6}{{2,8 + 0,2}} = 2A\)

b) Điện trở: \({R_{23}} = \dfrac{{{R_2}{R_3}}}{{{R_2} + {R_3}}} = \dfrac{{2.3}}{{2 + 3}} = 1,2\Omega \)

Có \(\left\{ \begin{array}{l}{R_1}\,\,nt\,\,{R_{23}} \Rightarrow {I_1} = {I_{23}} = I = 2A\\{R_2}//{R_3} \Rightarrow {U_3} = {U_{23}} = I.{R_{23}} = 2.1,2 = 2,4V\end{array} \right.\)

Công suất tỏa nhiệt trên \({R_3}\):

\({P_3} = \dfrac{{U_3^2}}{{{R_3}}} = \dfrac{{2,{4^2}}}{3} = 1,92W\)

c) Khi thay \({R_3}\) bằng 1 tụ điện thì cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng:

\(I' = \dfrac{E}{{{R_1} + {R_2} + r}} = \dfrac{6}{{1,6 + 2 + 0,2}} = 1,58A\)

Hiệu điện thế hai đầu \({R_2}\) là:

\({U_2}' = I'.{R_2} = 1,58.2 = 3,16V\)

Do \({R_2}\) song song với tụ \( \Rightarrow {U_C} = {U_2}' = 3,16V\)

Điện tích của tụ điện:

\(Q = C.{U_C} = 10.3,16 = 31,6\left( {\mu C} \right)\)

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.