Cho mạch điện như hình vẽ. Biến trở AB là một dây dẫn đồng chất, chiều dài l = 1,3 m, tiết diện thẳng S = 0,1 mm2, điện trở suất ρ = 10-6 Ω.m. U là hiệu điện thế không đổi. Di chuyển con chạy C ta nhận thấy khi ở các vị trí cách đầu A một đoạn 10 cm hoặc cách đầu B một đoạn 40 cm thì công suất toả nhiệt trên biến trở là như nhau. Gọi công suất tỏa nhiệt trên R0 ứng với 2 vị trí của con chạy C kể trên lần lượt là P1 và P2. Tìm tỷ số P1/P2.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiÁp dụng công thức tính điện trở \(R = p\frac{l}{S}\)
- Khi C ở cách đầu A đoạn 10 cm và cách B đoạn 40 cm thì điện trở của biến trở tham gia vào mạch điện lần lượt là: R1 = 1 Ω, R2 = 9 Ω.
- Công suất tỏa nhiệt trên biến trở ứng với hai vị trí trên là:
\(P = \frac{{{U_o}^2{R_1}}}{{{{({R_0} + {R_1})}^2}}} = \frac{{{U_o}^2{R_2}}}{{{{({R_0} + {R_2})}^2}}} \Rightarrow {\rm{ }}{R_0}\; = {\rm{ }}3{\rm{ }}\Omega \)
Công suất tỏa nhiệt trên R0 tương ứng là:
\(\begin{array}{l} {P_1} = \frac{{{U_o}^2{R_0}}}{{{{({R_0} + {R_1})}^2}}};{P_2} = \frac{{{U_o}^2{R_0}}}{{{{({R_0} + {R_2})}^2}}}\\ \Rightarrow {\rm{ }}\frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = 9 \end{array}\)