Cho hai acquy có suất điện động E1 = E2 = E và điện trở trong 2 Ω lần lượt là r1 và r2. Acquy thứ nhất (E1 , r1) có thể cung cấp công suất mạch ngoài cực đại là P1 = 20W. Acquy thứ hai (E2 , r2) có thể cung cấp công suất mạch ngoài cực đại là P2 = 30 W. Nếu hai acquy này ghép nối tiếp thì công suất mạch ngoài cực đại là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiKhi dùng Acquy 1 để cung cấp điện cho mạch ngoài thì:
\(\begin{array}{l}
{P_1} = R.{(\frac{E}{{R + {r_1}}})^2} = \frac{{{E^2}}}{{(\sqrt R + \frac{{{r_1}}}{{\sqrt R }})}} \le \frac{{{E^2}}}{{2{r_1}}}\\
{P_{1\max }} = 20W \Leftrightarrow \frac{{{E^2}}}{{2{r_1}}} = 20W(*)
\end{array}\)
Khi dùng Acquy 2 để cung cấp điện cho mạch ngoài thì
\(\begin{array}{l}
{P_2} = R.{(\frac{E}{{R + {r_2}}})^2} = \frac{{{E^2}}}{{(\sqrt R + \frac{{{r_2}}}{{\sqrt R }})}} \le \frac{{{E^2}}}{{2{r_2}}}\\
{P_{1\max }} = 30W \Leftrightarrow \frac{{{E^2}}}{{2{r_2}}} = 30W(**)
\end{array}\)
Từ (* ) và (**), lập tỉ số, ta có r1 = 1,5r2.
Khi mắc nối tiếp hai acquy thì suất điện động và điện trở tổng của bộ nguồn là:
E’ = 2E; r’=r1 +r2. Nên công suất mạch ngoài là:
\(\begin{array}{l}
P' = R'.{(\frac{{E'}}{{R' + {r_2} + {r_1}}})^2} = \frac{{{{(2E)}^2}}}{{(\sqrt {R'} + \frac{{{r_2} + {r_1}}}{{\sqrt {R'} }})}} \le \frac{{4{E^2}}}{{2({r_2} + {r_1})}} = \frac{{4{E^2}}}{{2.2,5{r_2}}}\\
\frac{{P{'_{\max }}}}{{{P_{2\max }}}} = \frac{{\frac{{4{E^2}}}{{2.2,5{r_2}}}}}{{\frac{{{E^2}}}{{2.{r_2}}}}} = \frac{4}{{2,5}} = > P{'_{\max }} = \frac{4}{{2,5}}.30 = 48W
\end{array}\)
Chọn D
Đề thi HK1 môn Vật lý 11 năm 2022-2023
Trường THPT Trưng Vương
Câu hỏi liên quan
-
Cho hai điện tích Q1 và Q2 với |Q1| = |Q2|, đặt tại hai điểm A và B, là vecto cường độ điện trường tổng hợp do Q1 và Q2 gây ra tại M (M trung điểm AB) như hình vẽ. Ta kết luận
.png)
-
Một điện tích điểm có khối lượng 4,5.10-9 kg, tích điện + 1,5.10-6 C chuyển động không vận tốc đầu từ bản dương sang bản âm của một tụ điện phẳng. Hai bản tụ cách nhau một khoảng 2cm. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ là 3000 V/m. cho rằng trọng lượng của điện tích rất nhỏ so với độ lớn của lực điện tác dụng lên nó. Thời gian cần thiết để điện tích này chuyển động từ bản dương sang bản âm là
-
Treo vào cùng một điểm O hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau là 0,01 g trong không khí bằng hai sợi dây mảnh nhẹ có độ dài mỗi sợi là 50 cm. Cho hai quả cầu nhiễm điện bằng nhau về độ lớn thì chúng đẩy nhau và cách nhau 6 cm. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10m/s2 . Điện tích của mỗi quả cầu là
-
Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động 24 V, điện trở trong 2 Ω và điện trở mạch ngoài 6 Ω. Cường độ dòng điện trong mạch là:
-
Cho một hệ ba quả cầu kim loại A,B và C cô lập về điện và hoàn toàn giống nhau. Biết quả cầu A trung hòa về điện, quả cầu B có điện tích - 6μC, quả cầu C có điện tích + 6μC. Cho A và B tiếp xúc với nhau, rồi tách rời ra, và sau đó cho B tiếp xúc với C. Điện tích sau cùng của quả cầu B là
-
Biểu thức định nghĩa hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường là:
-
Hai bóng đèn có công suất định mức như nhau, hiệu điện thế định mức của chúng lần lượt là U1= 110V và U2 = 220V. Tỉ số điện trở của hai bóng đèn là:
-
Một bóng đèn loại 3V – 6W mắc vào hai cực của một nguồn điện có suất điện động E = 3 (V) và điện trở trong r = 0,5 (Ω). Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn có giá trị:
-
Gọi ρbd , ρkl và ρđm lần lượt là điện trở suất của bán dẫn, kim loại và điện môi ở cùng nhiệt độ phòng thì
-
Cho mạch điện kín gồm bộ pin có suất điện động 7,5V, điện trở trong 1 Ω và một bóng đèn 6V – 9W. Hiệu suất thắp sáng của nguồn là
-
Một nguồn có E = 3 V. r = 1Ω nối với điện trở ngoài R = 1 Ω thành mạch điện kín. Công suất của nguồn điện là:
-
Gọi ne và np lần lượt là mật độ electron tự do và mật độ lỗ trống trong một chất bán dẫn loại p thì
-
Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch không tỉ lệ thuận với.
-
Một vật dẫn khi có dòng điện chạy qua , đại lượng đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt trên vật dẫn là:
-
Nhiệt lượng tỏa ra trong 2 phút khi một dòng điện 2A chạy qua một điện trở thuần 100 Ω là:
-
Một tụ điện khi mắc vào hiệu điện thế U = 20 V thì có điện tích \(q = {8.10^{ - 6}}C\). Điện dung của tụ điện này là
-
Theo định luật bảo toàn điện tích thì trong một hệ vật cô lập về điện:
-
Chiều dày tổng cộng của lớp nikem phủ lên một tâm kim loại mỏng là 0,05 mm sau khi điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30 cm2. Cho biết niken có khối lượng riêng là \(8,{8.10^3}\) kg/m3, khối lượng mol nguyên tử là 58,7 g/mol và hóa trị II. Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân xấp xỉ bằng.
-
Cường độ điện trường cảu một điện tích Q gây ra tại một điểm M không phụ thuộc:
-
Một bàn là dùng điện 220V. Thay đổi giá trị điện trở của cuộn dây trong bàn là để dùng điện 110V mà công suất không thay đổi bằng cách
