Cho mạch điện như hình vẽ.
.png)
Đèn Đ có ghi: 6 V – 3 W. Thay đổi biến trở R để công suất trên nó đạt giá trị cực đại và bằng 9 W, khi đó đèn sáng bình thường. Tìm giá trị của R0 và U. Bỏ qua điện trở của dây nối.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐiện trở của đèn là: Rđ = 12 Ω, đặt R = x.
Điện trở tương đương của mạch:
\({R_{td}} = \frac{{12x}}{{12 + x}} + {R_o} = \frac{{(12 + {R_o})x + 12{R_o}}}{{12 + x}}\)
Cường độ dòng điện trong mạch:
\(I = \frac{U}{{{R_{td}}}} = \frac{{U(12 + x)}}{{(12 + {R_o})x + 12{R_o}}}\)
Cường độ dòng điện qua biến trở:
\({I_x} = I\frac{{12}}{{x + 12}} = \frac{{U(12 + x)}}{{(12 + {R_o})x + 12{R_o}}}\)
Công suất trên biến trở:
\(\begin{array}{l} {P_x} = {I^2}_xx = \frac{{{{12}^2}{U^2}x}}{{{{\left[ {(12 + {R_o})x + 12{R_o}} \right]}^2}}}\\ \Rightarrow {P_x} = \frac{{{{12}^2}{U^2}}}{{{{\left[ {(12 + {R_o})\sqrt x + \frac{{12{R_o}}}{{\sqrt x }}} \right]}^2}}} \le \frac{{{{12}^2}{U^2}}}{{4.12.{R_o}(12 + {R_o})}} = \frac{{3{U^2}}}{{{R_o}(12 + {R_o})}} = 9W\\ \Rightarrow {\rm{ }}{U^2}\; = {\rm{ }}3.{R_0}(12{\rm{ }} + {\rm{ }}{R_0}){\rm{ }}\left( 1 \right) \end{array}\)
Dấu “ = ” xảy ra khi \(x = \frac{{12{R_0}}}{{(12{\rm{ }} + {\rm{ }}{R_0})}}\)
Khi đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế hai đầu biến trở bằng hiệu điện thế hai đầu đèn bằng 6 V
\(\frac{{12U}}{{(12 + {R_o})x + 12{R_o}}}.\frac{{12{R_o}}}{{12 + {R_o}}} = \frac{{12U}}{{(12 + {R_o})\frac{{12{R_o}}}{{12 + {R_o}}} + 12{R_o}}}.\frac{{12{R_o}}}{{12 + {R_o}}} = 6\)
Hay: U = 12 + R0 (2)
Từ (1) và (2) suy ra: R0 = 6 Ω và U = 18 V.
Câu hỏi liên quan
-
Cho mạch điện
.png)
R1 = 40Ω, U= 12V và công của dòng điện qua đoạn mạch nối tiếp trong 10 giây là 14,4J. Trị số của R2 là:
-
Cho mạch điện như hình vẽ, hiệu điện thế đặt vào mạch U = 6 V không đổi. R1 = 2 Ω; R2 = 3 Ω; Rx = 12 Ω. Đèn Đ ghi 3V -3 W coi điện trở của đèn không đổi. Điện trở của ampekế và dây nối không đáng kể.
.png)
Khi khóa K đóng công suất tiêu thụ ở R2 là 0,75W. Xác định số chỉ của ampe kế khi đó.
-
Một quạt điện dùng trên xe ôtô có ghi 12V - 15W. Tính cường độ dòng điện chạy qua quạt khi quạt hoạt động bình thường
-
Một bóng đèn laoij 9V - 4,5W được mắc nối tiếp với điện trở R và hiệu điện thế 12V thì bóng đén sáng bình thường. thông tin nào sau đây là sai?
-
Một bếp điện có điện trở R được mắc vào hiệu điện thế U thì dòng điện qua nó có cường độ I. Khi đó công suất của bếp là P. Biểu thức nào sau đây xác định P không đúng?
-
Cho mạch điện (như hình vẽ).
Biết Uo = 12 V, Ro là điện trở, R là biến trở ampe kế lí tưởng. Khi con chạy C của biến trở R từ M đến N, ta thấy ampe kế chỉ giá trị lớn nhất I1 = 2A. Và giá trị nhỏ nhất I2 = 1A. Bỏ qua điện trở của các dây nối. Xác định giá trị Ro và R lần lượt là:
-
Đơn vị của công suất điện là:
-
Người ta đun sôi 5 lít nước từ 20oC trong một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 250g mất 40 phút. Tính hiệu suất của ấm, biết trên ấm có ghi 220V - 1000W, hiệu điện thế của nguồn là 220V. Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4200J/kg.K và 880J/kg.K.
-
Một đèn compact loại có công suất 15W được chế tạo có độ sáng bằng đèn ống loại 40W thường dùng. Một xí nghiệp sử dụng 300 bóng đèn. Hỏi nếu sử dụng đèn ống này trung bình mỗi ngày 10 giờ thì trong 365 ngày sẽ giảm được bao nhiêu tiền điện khi sử dụng đèn compact loại 15W thay cho đèn 40W. Cho rằng giá tiền điện là 2350 đồng/KWh.
-
Phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Hai bóng đèn giống nhau loại (12V-12W) mắc song song nhau vào hai điểm có hiệu điện thế 12V. Công suất tiêu thụ của các đèn là:
-
Cho mạch điện như hình vẽ sau:
(1).png)
Q1, Q2 lần lượt là nhiệt lượng tỏa ra ở R1, R2 trong cung thời gian t. So sánh Q1, Q2.
-
Một ấm điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 220 Ω và cường độ dòng điện qua bếp là 2A. Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong một phút.
-
Có hai bóng đèn có ghi 110V - 60W và một quạt điện loại 220V - 100W, mắc 2 đèn nối tiếp, cả cụm song song với quạt. Nếu mỗi ngày đèn được thắp 6h và quạt sử dụng 5h thì trong 1 tháng (30 ngày), gia đình này tiệu thụ bao nhiêu điện năng? Tính tiền điện phải trả nếu mỗi số công tơ là 700đ.
-
Một nguồn điện có suất điện động 12 V. Khi mắc nguồn này với một bóng đèn tạo thành mạch điện kín thì dòng điện chạy qua nó có cường độ 0,9 A. Công của nguồn điện sản ra trong thời gian 15 phút và công suất của nguồn lần lượt là
-
Mạch nguồn có suất điện động E=6V, điện trở trong \(r=2\Omega\), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4W thì điện trở R phải có giá trị:
-
Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Trong đó R1 = 12, R2 = R3 = 6 Ω; UAB = 12v; RA ≈; Rv rất lớn.
.png)
Đổi ampe kế, vôn kế cho nhau thì am pe kế và vôn kế chỉ giá trị bao nhiêu. Tính công suất của đoạn mạch điện khi đó.
-
Năng lượng của dòng điện gọi là:
-
Mắc một bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 100W vào ổ lấy điện có hiệu điện thế 110V. Cho rằng điện trở của dây tóc bóng đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ. Công suất tiêu thụ của bóng đèn là bao nhiêu?
-
Đặt vào hai đầu điện trở R một hiệu điện thế U thì dòng điện qua điện trở là I. Công suất tiêu thụ của điện trở R tính bởi:
