Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi

Một đoạn mạch AB gồm nguồn điện có điện áp U nối với điện trở r=8Ω như

Câu hỏi số 694614:
Vận dụng cao

Một đoạn mạch AB gồm nguồn điện có điện áp U nối với điện trở r=8Ω như hình 3. Bỏ qua điện trở của dây nối và điện trở chỗ tiếp xúc trong tất cả các trường hợp.

1) Mắc vào hai đầu A, B một bóng đèn ghi 8 V – 4 W. Giá trị điện áp U thoả mãn điều kiện nào để dòng điện chạy qua đèn đạt từ 95% đến 105% dòng điện định mức của đèn? Coi điện trở của bóng đèn không đổi và đèn không bị "cháy".

2) Đặt điện áp U = 20 V luôn không đổi:

a) Tháo bỏ bóng đèn khỏi 2 đầu A, B. Mắc vào A, B bộ 4 điện trở giống nhau có cùng giá trị R=6Ω. Hãy xác định cách ghép 4 điện trở R để công suất trên bộ 4 điện trở này đạt giá trị lớn nhất; nhỏ nhất.

b) Tháo bỏ 4 điện trở R khỏi 2 đầu A, B. Cho n điểm theo thứ tự A1,A2,...,An(n>8) tạo thành các đỉnh của một đa giác đều. Giữa hai điểm liên tiếp mắc điện trở R0=4Ω, tạo thành vòng điện trở khép kín. Mắc hai đầu A, B vào cặp đỉnh A1,A3 hoặc cặp đỉnh A1,A6 thì tổng công suất tiêu thụ trên vòng điện trở như nhau. Tính n.

c) Tháo bỏ vòng điện trở khỏi hai đầu A, B. Mắc vào A, B động cơ điện một chiều có điện trở tổng cộng là R=12Ω. Động cơ kéo một vật có trọng lượng P = 50 N chuyển động thẳng đều theo phương thẳng đứng với tốc độ v. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản. Tìm tốc độ lớn nhất của vật.

Quảng cáo

Câu hỏi:694614
Phương pháp giải

Điện trở của bóng đèn: Rd=Udm2Pdm

Công suất tiêu thụ của điện trở: P=I2R=U2R

Giải chi tiết

1) Điện trở của bóng đèn là:

Rd=Udm2Pdm=824=16(Ω)

Cường độ dòng điện định mức của bóng đèn là:

Idm=PdmUdm=48=0,5(A)

Cường độ dòng điện qua đoạn mạch là:

I=Ur+R=U8+16=U24

Theo đề bài ta có:

0,95Idm<I<1,05Idm0,95.0,5<U24<1,05.0,511,4<U<12,6(V)

2) a) Gọi điện trở tương đương của bộ điện trở là R0

Điện trở của bộ điện trở lớn nhất khi các điện trở ghép nối tiếp: và đạt giá trị nhỏ nhất khi các điện trở ghép song song:

R4R04R64R04R1,5ΩR024Ω

Cường độ dòng điện trong mạch điện là:

I=Ur+R0=208+R0

Công suất tiêu thụ của bộ điện trở là:

P=I2R0=202R0(8+R0)2=400R0+64R0+16

Xét biểu thức: y=R0+64R0

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta có:

R0+64R0264  (dấu “=” xảy ra R0=64R0R0=8Ω)

ymin=16Pmax=40016+16=12,5(W)

Để điện trở tương đương của bộ điện trở bằng 8Ω, bộ điện trở gồm bộ 3 điện trở mắc song song mắc nối tiếp với điện trở còn lại

+ Khi R0=1,5Ωy=2656P6,65(W)

+ Khi R0=24Ωy=803P=9,375(W)

Vậy Pmin=6,65(W)R0=1,5Ω 4 điện trở mắc song song

b) Với hai giá trị điện trở tương đương R1,R2, công suất tiêu thụ của đoạn mạch có giá trị như nhau, ta có:

R1+64R1=R2+64R2R1R2=64(R1R2)R1R2R1R2=64(1)

Khi mắc hai đầu A, B vào cặp đỉnh A1,A3, điện trở tương đương của đoạn mạch được xác định bởi:

1R1=12R0+1(n2)R0R1=2(n2)R0n

Khi mắc hai đầu A, B vào cặp đỉnh A1,A6, ta có:

1R2=15R0+1(n5)R0R2=5(n5)R0n

Điều kiện: n5

Thay vào (10 ta có:

2(n2)R0n.5(n5)R0n=6410.(n2)(n5).42=64n22,5(n27n+10)=n21,5n217,5n+25=0[n=10(t/m)n1,7(loai)

Vậy n = 10

c) Cường độ dòng điện trong mạch là:

I=Ur+R=208+12=1(A)

Công suất tiêu thụ của động cơ là:

P=I2R=12.12=12(W)

Để vật chuyển động đều, lực kéo vật có độ lớn là:

F = P = 50 (N)

Tốc độ chuyển động của vật là:

v=PF=1250=0,24(m/s)

Tham Gia Group 2K10 Ôn Thi Vào Lớp 10 Miễn Phí

>> Học trực tuyến Lớp 9 & Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com

>> Chi tiết khoá học xem: TẠI ĐÂY

Đầy đủ khoá học các bộ sách (Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều), theo lộ trình 3: Nền Tảng, Luyện Thi, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com


@!-/#Chào mỪng1
@!-/#Chào mỪng1