Để kiểm tra thời gian ngắt mạch của một cầu chì khi xảy ra đoản mạch một học sinh

Câu hỏi số 769257:

Vận dụng

Để kiểm tra thời gian ngắt mạch của một cầu chì khi xảy ra đoản mạch một học sinh mắc cầu chì vào một mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động \(E = 12V\) và điện trở trong \(r = 0,25\Omega \) . Cho rằng cầu chì sẽ bị đứt ngay sau khi nhiệt độ nóng chảy. Nhiệt độ ban đầu của dây cầu chì bằng nhiệt độ phòng là \(27,{5^0}C\). Dây chì có điện trở \(R = 11,75\Omega \) và khối lượng \(m = 0,2g\). Biết chì có nhiệt dung riêng \(c = 130J/kg.K\) và nhiệt độ nóng chảy là \({327^0}C\). Thời điểm mạch bị ngắt bởi cầu chì kể từ thời điểm đóng mạch là bao nhiêu giây? (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:769257

Phương pháp giải

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

Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở: \(Q = {I^2}Rt\)

Nhiệt lượng cung cấp để làm thay đổi nhiệt độ của vật: \(Q = mc.\Delta t\)

Giải chi tiết

\(E = 12V;r = 0,25\Omega \)

\(R = 11,75\Omega ;m = 0,2g;c = 130J/kg.K;{t_{nc}} = {327^0}C\)

Cường độ dòng điện chạy qua cầu chì bằng:

\(I = \dfrac{E}{{r + R}} = \dfrac{{12}}{{0,25 + 11,75}} = 1\left( A \right)\)

Nhiệt lượng tỏa ra trên dây cầu chì:

\({Q_R} = {I^2}Rt = {1^2}.11,75.t = 11,75.t\,\,\,\left( J \right)\)

Nhiệt lượng dùng để làm nóng dây cầu chì:

\({Q_{nong}} = m.c.\Delta {t^0} = 0,{2.10^{ - 3}}.130.\left( {327 - 27,5} \right) = 7,787\left( J \right)\)

Có \({Q_R} = {Q_{nong}} \Leftrightarrow 11,75.t = 7,787\)

\( \Rightarrow t = \dfrac{{7,787}}{{11,75}} \approx 0,66272s \approx 0,66\left( s \right)\)

Đáp số: 0,66.

Đáp án cần điền là: 0,66

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.