Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 8V, Đ là bóng đèn (3V - 3W) có điện trở R1, các điện trở r = 2Ω, R2 = 3Ω, MN là một biến trở có điện trở toàn phần bằng 3Ω, ampe kế, khóa K và các dây nối có điện trở không đáng kể, coi điện trở của bóng đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ.
Đóng khóa K. Xác định công suất tiêu thụ trên bóng đèn cực đại.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCông suất tiêu thụ trên đèn cực đại khi UAD max
\({U_{AD}} = \frac{{24(y{\rm{ }} + {\rm{ }}3)}}{{5y + 21}} = \frac{{24}}{{5 + \frac{6}{{y + 3}}}}\)
Khi y tăng thì (y + 3) tăng \({ \Rightarrow 5 + \frac{6}{{y + 3}}}\)
giảm ⇒ UAD tăng
Như vậy UAD lớn nhất khi y lớn nhất.
Ta có:
\(y = \frac{{ - {x^2}\; + 3x}}{3} = \frac{{ - {{\left( {x - \frac{3}{2}} \right)}^2} + \frac{9}{4}}}{3}\)
Ta có:
\(- {\left( {x - \frac{3}{2}} \right)^2} + \frac{9}{4} \le \frac{9}{4} \Rightarrow y \le \frac{{\frac{9}{4}}}{3} = \frac{3}{4}\)
⇒ ymax = 3/4 khi x = 3/2 Ω