Cho sơ đồ mạch điện như hình 4: đặt vào hai đầu đoạn mạch A, B hiệu điện thế không đổi UAB = 24 V, biến trở PQ có điện trở toàn phần R0 = 25 Ω, các điện trở có giá trị R1 = 24 Ω, R2 = 7 Ω. Bỏ qua điện trở của dây nối và khoá K. Khi khoá K mở: di chuyển con chạy C thì nhận thấy khi \(\frac{{CP}}{{CQ}} = \frac{6}{{19}}\) thì công suất trên biến trở lớn nhất. Xác định số chỉ của ampe kế A và công suất toàn mạch khi đó.
.png)
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiKhi khoá K mở:
Gọi x, RA lần lượt là điện trở phần CP của biến trở và điện trở của ampe kế.
- Mạch điện: RA nt {(R1 // x) nt R2}
- Điện trở tương đương của mạch điện:
\({R_{td}}\; = {\rm{ }}{R_A}\; + {\rm{ }}{R_2}\; + {\rm{ }}{R_{1CP}}\; = {R_A}\; + 7 + \frac{{24x}}{{24 + x}}\)
- Cường độ dòng điện mạch chính:
\(I = \frac{U}{{({R_A} + 7) + \frac{{24x}}{{24 + x}}}}(1)\)
- Vì R1 // x nên ta có: \({I_1}\; = {\rm{ }}\frac{x}{{24}}{I_x}(2)\)
Mặt khác: \(\;I{\rm{ }} = {\rm{ }}{I_1}\; + {\rm{ }}{I_x}\;\left( 3 \right)\)
Kết hợp (1) (2) và (3), ta có:
\({I_x} = \frac{{{{24}^2}}}{{({R_A} + 31)x + 24({R_A} + 7)}}\)
- Công suất tiêu thụ trên biến trở khi đó
\(\begin{array}{l} {P_x} = {I^2}_x.x = \frac{{{{24}^4}x}}{{{{\left\{ {({R_A} + 31)x + 24({R_A} + 31)} \right\}}^2}}}\\ = \frac{{{{24}^4}}}{{{{\left\{ {({R_A} + 31)\sqrt x + \frac{{24({R_A} + 7)}}{{\sqrt x }}} \right\}}^2}}} \end{array}\)
Đặt \({B = ({R_A} + 31)\sqrt x + \frac{{24({R_A} + 7)}}{{\sqrt x }}}\)
Công suất trên biến trở lớn nhất khi B nhỏ nhất.
Vì \(({R_A} + 31)\sqrt x . \frac{{24({R_A} + 7)}}{{\sqrt x }} = 24(7{\rm{ }} + {\rm{ }}{R_A})(31{\rm{ }} + {\rm{ }}{R_A}){\rm{ }} = {\rm{ }}const\)
(do điện trở của ampe kế không đổi) nên B đạt giá trị nhỏ nhất khi:
\(({R_A} + 31)\sqrt x = \frac{{24({R_A} + 7)}}{{\sqrt x }}(3)\)
Theo giả thiết: R0 = 25Ω và khi đó \(\frac{{CP}}{{CQ}} = \frac{6}{{19}}\)
nên x = 6Ω, thay vào (3) ta có RA = 1Ω.
- Điện trở tương đương của toàn mạch Rtđ = 12,8Ω.
- Cường độ dòng điện mạch chính: \(I = \frac{U}{{{R_{td}}}} = \frac{{24}}{{12,8}} = 0,1875A\)
Suy ra ampe kế chỉ 0,1875A.
- Công suất toàn mạch khi đó: P = U.I = 24.0,1875 = 45W.
Câu hỏi liên quan
-
Hai bóng đèn giống nhau loại (12V - 12W) mắc nối tiếp nhau vào hai điểm có hiệu điện thế 12V. Công suất tiêu thụ của các đèn là:
-
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?
-
Điện trở của bếp điện làm bằng nikêlin có chiều dài 3m, tiết diện 0,068 mm2 và điện trở suất \(1,1.10^{ -6} \Omega m\). Được đặt vào hiệu điện thế U = 220V và sử dụng trong thời gian 15 phút. Xác định công suất của bếp?
-
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:
-
Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây tải điện lên 10 lần thì công suất hao phí vì toả nhiệt trên đường dây dẫn sẽ:
-
Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 3). UAB = 90V; R1 = 40 Ω; R2 = 90Ω; R4 = 20Ω; R3 là một biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế, dây nối và khoá K.
.png)
Khi mở khóa K và điều chỉnh cho R3 = 30Ω. Tính số chỉ của ampe kế.
-
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. Tính RAC để đèn sáng bình thường.
.png)
-
Một bóng đèn có điện trở \(R=12\Omega\) mắc nối tiếp với điện trở R' vào hiệu điện thế 24V thì bóng đèn sáng bình thường và dòng điện qua điện trở R' là 1,5A. Thông tin nào sau đây là sai?
-
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 các dụng cụ sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12 V hai bóng đèn Đ1 (6 V - 0,4 A); Đ2 (6V - 0,1A) và một biến trở Rb. Dùng sơ đồ nào có lợi hơn.
-
Từ công thức tính công suất hao phí, đề giảm hao phí khi truyền tải điện năng đi xa, ta chọn phương án nào trong các phương án sau:
-
Một máy biến thế loại tăng thế có cuộn thứ cấp 12000 vòng, cuộn sơ cấp có 600 vòng đặt vào hai đầu một đường dây tải điện để truyền một công suất điện là 10KW. Hiệu điện thế đưa vào hai đầu cuộn sơ cấp là 800V. Tính hiệu điện thế hai đầu cuộn thứ cấp.
-
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.
-
Một gia đình dùng 5 bóng đèn loại 220V – 40W và một bếp điện 220V – 1000W. Mỗi ngày dùng 6 giờ. Trong một tháng (30 ngày) phải trả bao nhiêu tiền điện, biết giá mỗi số điện là 800 đồng, đèn được mắc vào mạch điện 220V.
-
Công thức nào sau đây không phải là công thức tính công suất?
-
Dây điện trở của một bếp làm bằng nicrom có điện trở suất 1,1.10-6 Ω.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.
-
Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính công suất P của đọan mạch chỉ chứa điện trở R, được mắc vào hiệu điện thế U, dòng điện chạy qua có cường độ I.
-
Công suất điện cho biết:
-
Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = 12V; r = 6Ω. Đèn Đ ghi 9V – 9W. Cho rằng điện trở của đèn không thay đổi theo nhiệt độ. Người ta mắc thêm một điện trở Rx nối tiếp hoặc song song với điện trở r. Nêu cách mắc và tính giá trị của Rx để công suất tiêu thụ của nhóm điện trở r và Rx lớn nhất.
.png)
-
Trên bóng đèn có ghi 220V – 55W. Tính điện trở của bóng đèn khi nó hoạt động bình thường (Cho rằng điện trở của nó không phụ thuộc vào nhiệt độ).
