Cho mạch điện như hình vẽ. Cho biết hiệu điện thế U = 24V.

Các điện trở R0 = 6 Ω, R1 = 18 Ω, Rx là một biến trở, dây nối có điện trở không đáng kể. Tính Rx sao cho công suất tiêu hao trên Rx bằng 13,5W và tính hiệu suất của mạch điện. Biết rằng năng lượng điện tiêu hao trên R1 và Rx là có ích, trên R₀ là vô ích.

A. 18,75%

B. 75,18%

C. 56,25%

D. 25,56%

Sai C là đáp án đúng Xem lời giải

Chính xác Xem lời giải

Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án

ATNETWORK

Môn: Vật Lý Lớp 9

Chủ đề: Điện học

Bài: Công suất điện

Lời giải:

Báo sai

Điện trở tương đương của R1 và Rx:

\({R_{1x}} = \frac{{{\rm{ }}{R_1}{R_x}}}{{{R_1} + {R_x}}} = \frac{{18{R_x}}}{{18 + {R_x}}}\)

Điện trở toàn mạch:

\(R{\rm{ }} = {\rm{ }}{R_0}\; + {\rm{ }}{R_{1x}} = 6 + \frac{{18{R_x}}}{{18 + {R_x}}} = \frac{{24(4,5 + {R_x})}}{{18 + {R_x}}}\)

Cường độ dòng điện qua mạch chính:

\(I = \frac{U}{R} = \frac{{18 + {R_x}}}{{4,5 + {R_x}}}\)

Ta có:

\(\begin{array}{l} {I_x}.{R_x}\; = {\rm{ }}I.{R_{1x}}\\ \Rightarrow {I_x} = \frac{{I.{R_{1x}}}}{{{R_x}}} = \frac{{18}}{{4,5 + {R_x}}} \end{array}\)

Công suất hao phí trên R_x:

\({P_x}\; = {\rm{ }}{I^2}.{R_x} = {\left( {\frac{{18}}{{4,5 + {R_x}}}} \right)^2}{R_x} = 13,5\)

Ta có phương trình bậc 2: \({R_x}^2\; - {\rm{ }}15{R_x}\; + {\rm{ }}20,25{\rm{ }} = {\rm{ }}0\)

Giải phương trình bậc 2 ta được 2 nghiệm R_x = 13,5 Ω và R_x= 1,5 Ω.

Hiệu suất của mạch điện: \(H = \frac{{{P_i}}}{{{P_t}}} = \frac{{{I^2}.{R_{1x}}}}{{{I^2}.R}} = \frac{{{R_{1x}}}}{R}\)

+ Với R_x = 13,5 Ω ta có: \(H = \frac{{18{R_x}}}{{2,5(4,5 + {R_x})}} = 56,25\% \)

+ Với R_x= 1,5 Ω ta có:

\(H = \frac{{18{R_x}}}{{2,5(4,5 + {R_x})}} = 18,75\% \)

ADMICRO

YOMEDIA

Câu hỏi liên quan

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.

Khi khóa K mở: R_AC = 2. Tính công suất tiêu thụ của đèn.
Đường dây tải điện dài 200km truyền đi một cường độ dòng điện 40A. Biết cứ 1 km dây thì sẽ có điện trở là 0,2 Ω. Tính công suất hao phí trên dây.
Một bếp điện được sử dụng ở hiệu điện thế 220 V thì có dòng điện 3 A chạy qua bếp. Dùng bếp này để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20 0C trong thời gian 20 phút, biết nhiệt dung riêng của nước c = 4200 J/kg. K. Hiệu suất của bếp điện nhận giá trị

ZUNIA12

Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 2,5V và cường độ dòng điện định mức 0,4A được mắc với một biến trở con chạy để sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V. Nếu biến trở có điện trở lớn nhất là 40Ω thì khi đèn sáng bình thường dòng điện chạy qua bao nhiêu phần trăm (%) tổng số vòng dây của biến trở?
Bóng đèn có điện trở \(9\Omega\) và hiệu điện thế qua nó là 24V thì nó sáng bình thường. Tính công suất định mức của bóng đèn?
Dây điện trở của một bếp làm bằng nicrom có điện trở suất 1,1.10^-6Ω.m, chiều dài 3m, tiết diện 0,05 mm². Bếp sử dụng ở hiệu điện thế U = 220V. Hãy tính công suất của bếp điện, từ đó suy ra nhiệt lượng tỏa ra của bếp trong 30 phút.
Hai bóng đèn, một cái có công suất 75W, cái kia có công suất 40W, họat động bình thường dưới hiệu điện thế 120V. Khi so sánh điện trở dây tóc của hai bóng đèn thì
Khi có dòng điện I₁=1A đi qua một dây dẫn trong một khoảng thời gian thì dây đó nóng lên đến nhiệt độ t₁=40°C. Khi có dòng điện I₂= 2A đi qua thì dây đó nóng lên đến nhiệt độ t₂=100°C. Hỏi khi có dòng điện I₃=4A đi qua thì nó nóng lên đến nhiệt độ t₃ bằng bao nhiêu? Coi nhiệt độ môi trường xung quanh và điện trở dây dẫn là không đổi. Nhiệt lượng toả ra ở môi trường xung quanh tỷ lệ thuận với độ chênh nhiệt độ giữa dây dẫn và môi trường xung quanh.
Một quạt điện hoạt động ở hiệu điện thế 220V, sản ra công cơ học Pc = 321W. Biết điện trở trong của động cơ là r = 4 Ω. Tính hiệu suất của động cơ.
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.
Trên bóng đèn Đ₁, Đ₂ có ghi số tương ứng là 3V - 1,2W và 6V - 6W. Cần mắc hai đèn này cùng với một biến trở vào hiệu hiệu điện thế U = 9V để hai đèn sáng bình thường. Cần ắmc hai đèn và biến trở như thế nào để thỏa mãn yêu cầu của đề bài?
Cho mạch điện như hình 3. Nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U = 9V. Đèn Đ1 ghi 3V - 3W; Đ₂ ghi 9V - 6,75W; Đ₃ghi 9V - 13,5W; Đ4 ghi 3V - 1,5W. Biết rằng đèn sẽ bị cháy nếu hiệu điện thế đặt vào nó vượt quá 35% hiệu điện thế định mức. Bỏ qua điện trở ở tiếp điểm của các khóa K1, K2 và dây nối. Ban đầu, các khóa K1 và K2 đều mở. Xác định độ sáng của các đèn trong trường hợp K1 đóng, K2 mở.
Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế U = 18V; R₀ = 0,4 Ω; Đ₁, Đ₂ là hai bóng đèn giống nhau trên mỗi bóng ghi 12V - 6W. R_xlà một biến trở. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn. R_A ≈ 0, R_dây ≈ 0. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch hai bóng đèn Đ₁, Đ₂.
Ở công trường xây dựng có sử dụng một máy nâng, để nâng khối vật liệu có trọng lượng 2000N lên tới độ cao 15m trong thời gian 40 giây. Phải dùng động cơ điện có công suất nào dưới đây là thích hợp cho máy nâng này nếu tính cả công suất hao phí?
Một ấm điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 220 Ω và cường độ dòng điện qua bếp là 2A. Dùng bếp để đun sôi 3 lít nước ở nhiệt độ ban đầu là 25oC thì thời gian đun nước là 20 phút. Tính hiệu suất của ấm.
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 khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80\(\Omega\)và cường độ dòng điện qua bếp khi đó là I = 2,5 A. Dùng bếp điện trên để đun sôi 1,5l nước có nhiệt độ ban đầu 25^oC thì thời gian đun nước là 20 phút. Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là có ích. Tính hiệu suất của bếp. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K
Một bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 60W. Nếu lấy đèn nói trên cắm vào ổ điện U = 110 V (cho rằng điện trở của dây tóc bong đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ). Công suất của đèn trong trường hợp này là
Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế U giữa hai điểm A và B không đổi. Các điện trở R₂ = R₃= R₄ = R; R₁ = 3R; R_xlà biến trở. Điều chỉnh biến trở Rx đến giá trị sao cho công suất tỏa nhiệt trên điện trở R1 là P1 = 12W. Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở R₄khi 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