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

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Lí 11

Cho mạch điện gồm điện trở \({R_1} = 4\Omega ,\) đèn ghi 6V–9W, biến trở \({R_b} =

Câu hỏi số 761879:
Vận dụng

Cho mạch điện gồm điện trở \({R_1} = 4\Omega ,\) đèn ghi 6V–9W, biến trở \({R_b} = 1,5\Omega .\) Nguồn điện có suất điện động 12V, điện trở trong \(2,5\Omega .\) Các dụng cụ trên được mắc như hình vẽ.

Đúng Sai
a) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính là 1,2 A.
b) Độ sáng của đèn lúc này yếu hơn bình thường.
c) Thay đổi giá trị của biến trở để công suất tiêu thụ trên mạch ngoài đạt cực đại. Khi đó, \({R_b}\) có giá trị bằng \(2,5\Omega \).
d) Thay đổi giá trị của biến trở để công suất tiêu thụ trên mạch ngoài đạt cực đại là 3 W.

Đáp án đúng là: Đ; Đ; S; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:761879
Phương pháp giải

Áp dụng công thức định luật ôm cho toàn mạch: \(I = \dfrac{E}{{r + {R_N}}}\)

Muốn biết độ sáng của đèn, ta so sánh giá trị cường độ dòng điện qua đèn với cường độ dòng điện định mức.

Sử dụng công thức: \(P = {I^2}R = \dfrac{{{E^2}}}{{{{\left( {r + {R_N}} \right)}^2}}}.{R_N}\)

Bất đẳng thức Cô-si: \(a + b \ge 2\sqrt {ab} \) (dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow a = b\))

Giải chi tiết

Điện trở của đèn là: \({R_D} = \dfrac{{{U^2}}}{P} = \dfrac{{{6^2}}}{9} = 4\Omega \)

Cường độ dòng định mức của đèn là:

\({I_{dm}} = \dfrac{P}{U} = \dfrac{9}{6} = 1,5\left( A \right)\)

a) Điện trở mạch ngoài là:

\({R_N} = \dfrac{{{R_1}{R_D}}}{{{R_1} + {R_D}}} + {R_b} = 3,5\Omega \)

Cường độ dòng điện trong mạch là:

\(I = \dfrac{E}{{{R_N} + r}} = \dfrac{6}{{3,5 + 1,5}} = 1,2\left( A \right)\)

\( \Rightarrow \) a đúng.

b) Hiệu điện thế mạch ngoài là:

\(U = E - Ir = 6 - 1,2.2,5 = 3V\)

Hiệu điện thế 2 đầu đèn:

\({U_D} = U - {I_1}{R_b} = 3 - 1,2.1,5 = 1,2\left( V \right)\)

Cường độ dòng điện qua đèn là:

\({I_D} = \dfrac{{{U_D}}}{{{R_D}}} = \dfrac{{1,2}}{4} = 0,3\left( A \right)\)

Vì \(I < {I_{dm}}\) nên đèn sáng yếu.

\( \Rightarrow \) b đúng.

c) Công suất mạch ngoài:

\(P = \dfrac{{{E^2}}}{{{{\left( {r + {R_N}} \right)}^2}}}.{R_N}\) với \({R_N} = \dfrac{{{R_1}{R_D}}}{{{R_1} + {R_D}}} + {R_b} = 2 + {R_b}\)

Chia cả tử và mẫu cho \({R_N}\) ta được: \(P = \dfrac{{{E^2}}}{{{R_N} + \dfrac{{{r^2}}}{{{R_N}}} + 2r}}\)

Để \({P_{\max }}\) thì \(\left( {{R_N} + \dfrac{{{r^2}}}{{{R_N}}} + 2r} \right)\min \)

Ta có: \({R_N} + \dfrac{{{r^2}}}{{{R_N}}} \ge 2\sqrt {{R_N}.\dfrac{{{r^2}}}{{{R_N}}}}  = 2r\)

Vậy \({P_{\max }} = \dfrac{{{E^2}}}{{4r}} = \dfrac{{{6^2}}}{{4.2,5}} = 3,6\left( {\rm{W}} \right)\) khi \({R_N} = \dfrac{{{r^2}}}{{{R_N}}} \Rightarrow {R_N} = r = 2,5\Omega \)

Mà \({R_N} = 2,5 = 2 + {R_b} \Rightarrow {R_n} = 0,5\,\Omega \)

Vậy biến trở có giá trị \(0,5\Omega \) thì mạch ngoài có công suất cực đại bằng 3W

\( \Rightarrow \) c sai, d đúng.

Đáp án cần chọn là: Đ; Đ; S; Đ

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.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

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

Đăng ký nhận tư vấn