-Cụng của dũng điện sản ra ở 1 đoạn mạch là số đo lượng điện năng chửờn hỏothành cỏc dạng năng lượng khỏc - Công thức tính công của dòng điện: A = p.. Công suất tiêu thụ của mỗi điện trở
Trang 1phần điện học
*Cỏc kiến thức cần nhớ:
1.Sự phụ thuộc của cường độ dũng điện vào HĐT giữa hai đầu dõy dẫn:
- Cường độ dũng điện chạy qua 1 dõy dẫn tỉ lệ thuận với HĐT đặt vào hai đầudõy dẫn đú
-Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dũng điện vào HĐT vào hai đầudõy dẫn là một đường thẳng đi qua gốc toạ độ.(U = 0, I = 0)
2.Điện trở của dõy dẫn- Định luật ụm:
- Trị số R = khụng đổi đối với mỗi dõy dẫn và được gọi là điện trở của dõydẫn đú
- Đơn vị điện trở là ụm (Ω) 1Ω =
= Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với cỏc điện trở đú
4.Đoạn mạch song song:
2
d với r là bán kính, d là đờng kính dây dẫn.
- Điện trở của mỗi dõy dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài, tỉ lệ nghịch với tiết diện vàphụ thuộc vào bản chất của dõy dẫn
- Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thỡ vật liệu đú dẫn điện càng tốt
6.Biến trở : là một điện trở cú thể thay đổi được trị số điện trở
-Biến trở dựng để điều chỉnh cường độ dũng điện trong mạch khi thay đổi trị sốđiện trở của nú
7.Cụng suất điện:
Cụng thức tớnh cụng suất điện:
p = U I
Trong đú: p l à cụng suất đo bằng oỏt(w)
U là hiệu điện thế đo bằng vụn(V)
I là cường độ dũng điện đo bằng Am pe(A)
1W = 1V 1A
Trang 2Hay: p = I2 R =
R
U2
8.Điện năng - Cụng của dũng điện:
- Dũng điện cú năng lượng vỡ nú cú thể thực hiện cụng và cung cấp nhiệtlượng.Năng lượng của dũng điện được gọi là điện năng
-Cụng của dũng điện sản ra ở 1 đoạn mạch là số đo lượng điện năng chửờn hỏothành cỏc dạng năng lượng khỏc
- Công thức tính công của dòng điện: A = p t = U.I.t
Trong đú: U đo bằng vụn(V)
9.Định luật Jun- Len- xơ:
Hệ thức định luật Jun- Lenxơ: Q = I2.R.t
Trong đú: I (A), R (Ω ), t(s) , thỡ Q(J)
Nếu nhiệt lượng Q đo bằng đơn vị calo thỡ hệ thức định luật Jun- Lenxơ l :à
Q = 0,24I2Rt
10.Sử dụng an toàn và tiết kiệm điện:
*Lợi ớh của việc sử dụng tiết kiệm điện năng:
- Giảm chi tiờu cho gia đỡnh
- Cỏc dụng cụ và thiết bị được sử dụng lõu bền hơn
- Giảm bớt cỏc sự cố gõy tổn hại chung do hệ thống cung cấp điện bị quỏ tải,đặc biệt trong những giờ cao điểm
- Dành phần điện năng tiết kiệm cho sản xuất
*Cỏc biện phỏp sử dụng tiết kiệm điện năng:
- Cần lựa chọn sử dụng cỏc dụng cụ và thiết bị điện cú cụng suất phự hợp vàchỉ sử dụng chỳng trong thời gian cần thiết
11.Truyền tải điện năng đi xa:
Cụng suất của dũng điện: p = U I
Cụng suất toả nhiệt(hao phớ): php = RI2
Do đú ta cú công thức tính điện năng hao phí: p hp =
U
P R
2
2
*Cỏch làm giảm hao phớ trờn đường dõy truyền tải:
- Cỏch tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dõy
* Các công thức cần nhớ
1 Hệ thức định luật ôm
R U
I =
Trang 3U = U1 = U2
I = I1 + I2
R R
111
2
2
II Bài tập.
Dạng 1: Bài tập cơ bản.
Bài 1: Cho mạch điện (hình vẽ 1) trong đó R1 = R2
= 10Ω , UAB = 20V, bỏ qua điện trở dây nối
1 Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch và
cđdđ qua mạch
2 Mắc thêm điện trở R3 = 20Ω vào đoạn mạch
( hình vẽ 2)
a Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch và
cđdđ qua mỗi điện trở và qua mạch
20.20
AB
AB
= 10 Ω và U AB = U 3 = 20V
3 =
R
U = 1A ;I = I AB + I 3 = 1 + 1 = 2A
b Công suất tiêu thụ của mỗi điện trở và của đoạn mạch.
Trang 4Bài 2: Cho mạch điện nh hình vẽ Biết ampe kế A
chỉ 1A, A1 chỉ 0,3A, A2 chỉ 0,4A R1 = 40Ω
122
2 =
I
3,0
123
3 =
I
Bài 3: Trong các sơ đồ sau đây các điện trở đều có giá trị bằng r Hãy cho biết
các điện trở đợc mắc ntn và tính điện trở tơng đơng trong mỗi trờng hợp
Giải:
a (1) nt (2) R = 2r c [(1) // (3)] nt (2) R = 1,5r
b (1) // (2) R = 0,5r d (1) nt [(3) // (4)] nt (2) R =2,5r
Bài 4: Cho sơ đồ Khi K ở 1 ampe kế chỉ 4A, khi K ở 2 ampe kế chỉ 6,4A HĐT
2 đầu đoạn mạch không đổi bằng 24V Cho R1 = 5Ω Hãy tính R2 và R3
Giải:
Khi K ở 1: R 2 // R 3 =>
4
243 2
243 1
R 1
Trang 5
2 = 0,9A Ampe kế A 2 chỉ 0,9A
I = I 1 + I 2 = 2,4A Ampe kế A chỉ 2,4A
Bài 7: Cho sơ đồ (hình a) biết HĐT giữa 2 đầu
lới điện thắp sáng là U = 220V
a HĐT làm việc của đèn có còn là 220V
không? Giải thích?
b Muốn cho HĐT làm việc của đèn có giá trị
càng gần 220V thì dây nối phải ntn?
c Hai đèn Đ1(110V- 40W) và Đ2(110V – 100W) có thể mắc nối tiếp vớinhau nh sơ đồ (hình b) đợc không? Nên chọn Đ1 và đèn Đ2 ntn?
Giải:
a Gọi R là điện trở của dây nối.
Do dây đợc mắc nối tiếp với đèn nên U toàn mạch = U đèn + U dây = 220V Vậy HĐT làm việc của đèn phải nhỏ hơn 220V.
b Muốn cho HĐT làm việc của đèn có giá trị càng gần 220V thì R phải rất nhỏ
B i 8: à (III.12ễn luyện thi vào lớp 10)
Ba điện trở R1, R2 và R3 (R2 = 2R1, R3 = 3R1) đợc mắc nối tiêp vào giữa 2 điểm A,B Biết HĐT giữa hai đầu R2 là 20V và cường độ dũng điện qua nú là 0,4A.a)Tớnh R1,R2, R3 và HĐt giữa hai đầu mỗi điện trở đú
b)Tớnh HĐT giữa hai đầu AB
Giải:
a)Tớnh R1,R2, R3 và HĐt giữa hai đầu mỗi điện trở đú
Vỡ đoạn mạch mắc nối tiếp nờn ta cú: I = I1 = I2 = I3
Trang 6R3 = 3R1 = 3.25 = 75Ω , U3 = I.R3 = 0,4.75 = 30V
b)HĐT giữa hai đầu AB:
Vì đoạn mạch mắc nối tiếp nên ta có: U = U1+ U2 + U3 = 10 + 20 + 30 = 60Ω
Bài 9(III.2Ôn luyện thi vào lớp 10)
Cho sơ đồ mạch điện như hình
Bài 10 (III.3 Ôn luyện)
Cho mạch điện như
R4 R3
R2 R1
A
32
R1111111111111
Trang 7Biết K1 ngắt, K2 đúng am pe kế chỉ 1A nghĩa là dũng điện chỉ qua R1 và cú cường độ là 1A.
Bài 11: Có 2 loại đèn Đ1(6V – 3W) và Đ2(6V – 6W) Hỏi:
a Phải mắc chúng thé nào vào HĐT 12V để chúng sáng bình thờng?
b Nếu các đèn sáng bình thờng tắt bớt 1 bóng thì độ sáng của các bóng cònlại sẽ thế nào?
Giải:
a Vì các bóng đèn có công suất khác nhau nên
không thể mắc nối tiếp với nhau đợc Chỉ có thể mắc
nối tiếp 2 bóng cùng công suất vào một nhánh và các
nhánh này mắc song song với nhau.
b Bóng cùng nhánh sẽ tắt, các bóng khác nhánh
vẫn sáng
6V-3W 6V-3W
6V–6W 6V–6W 12V
Bài 12: Cho mạch điện Biết Đ1(220V – 100W);
= 806Ω R 3 =
P3
U2 3
= 1210Ω R 4 =
P4
U2 4
P1 = I 1 R 1 = 15,7W P2 = I 2 R 2 = 26,1W
P3 = I 3 R 3 = 5,9W P4 = I 4 R 4 = 9,4W
Vậy đèn Đ 2 sáng nhất vì có công suất tiêu thụ thực tế lớn nhất.
b Do Đ 12 // Đ 34 nên I chính = I 12 + I 34 = 0,25A.
Trang 8Điện năng tiêu thụ của 4 bóng đèn trong 1 giờ.
a Dựa vào lí luận về công suất
b Thử lại bằng định luật Ôm
Giải:
a Phải mắc 4 bóng thành 2 nhóm sao cho công suất
của 2 nhóm bằng nhau ( hình vẽ) Loại 60W Loại 50W
Điện trở tơng đơng của nhóm II là: R II = 121Ω
Do nhóm I mắc nt nhóm II mà R I = R II nên U I = U II = 110V mặt khác các bóng trong nhóm mắc song song với nhau nên HĐT đi qua các bóng đều là 110Vbằng công suất định mức của mỗi bóng Vì vậy các đèn đều hoạt động bình thờng.
Bài 14: Hai bóng đèn có điện trở R1 = 20Ω và R2 = 40Ω Đèn R1 chịu đợc dòng
điện lớn nhất là I1 = 2A, đèn R2 chịu đợc dòng điện lớn nhất là I2 = 1,5A
a Có thể mắc nối tiếp 2 bóng đèn này vào 2 điểm có HĐT lớn nhất là baonhiêu? Tính công suất tiêu thụ của mỗi bóng khi đó
b Có thể mắc song song 2 bóng đèn này vào 2 điểm có HĐT lớn nhất là baonhiêu? Tính công suất tiêu thụ của mỗi bóng khi đó
Giải:
a Khi R 1 nt R 2 ta có R toàn mạch = R 1 + R 2 = 60Ω => U max = I 2 R tm = 90V
Công suất tiêu thụ của mỗi đèn.
= 40W
Trang 9Bài 12: Giữa 2 điểm A,B có HĐT không đổi U = 12V mắc nối tiếp 2 điện trở
Công suất tiêu thụ của mỗi điện trở và của đoạn mạch.
P1 = I 1 R 1 =1,728 W P2 = I 2 R 2 = 1,152W PAB = I AB 2 R AB = 2,88W
R R
3 2
3 2
Bài 15: Giữa 2 điểm A,B có HĐT không đổi U = 12V mắc 2 điện trở R1 và R2
song song I qua R1 là I1 = 0,4A, qua R2 là 0,6A
a Tính R1, R2 và RAB
b Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB
c Để công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB tăng lên 3 lần thì phải mắc thêm
điện trở R3 có giá trị bằng bao nhiêu?
R R
2 1
2 1
R R
Trang 10= 10Ω R 3 =
P3
U2 3
= 15Ω Cờng độ dòng điện định mức của mỗi bóng đèn.
Bài 17: Có 6 bóng đèn giống nhau đợc mắc thành 2
sơ đồ (hình vẽ) Biết HĐT đặt vào 2 điểm A và B là
nh nhau Hãy cho biết đèn nào sáng nhất, đèn nào tối
nhất Hãy sắp xếp các đèn theo thứ tự công suất tiêu
I Đ 23 nt Đ 1 => I 1 = I 23 = 2I 2 => U 1 = 2U 2 = 2U 3
Vậy đèn 6 sáng nhất, đèn 2,3 sáng tối nhất.
Bài 18: Để trang trí một quầy hàng ngời ta dùng các bóng đèn 6V – 9W mắc
nối tiếp vào mạch điện có HĐT 240V
=> Cờng độ dòng điện đi qua mỗi đèn khi đó: I =
R
U = 1,54A => Công suất tiêu thụ của mỗi đèn khi đó sẽ là: P’= I 2 R đèn = 9,5 W.
Trang 11Vậy công suất tiêu thụ của mỗi bóng tăng lên 100%
9
95,
Dạng 2: Bài tập về biến trở.
Bài 1: Một bóng đèn 6V mắc vào nguồn điện qua
biến trở Điện trở của bóng đèn là 3Ω Điện trở lớn
nhất của biến trở là 20Ω Khi cn chạy ở M ampe kế
U
b b
Để đèn sáng bình thờng thì cđdđ chạy qua đèn bằng cđdđ định mức của đèn
=> I dm = I AB Tính đợc R b = 15Ω.
Vậy phải di chuyển con chạy về vị trí cách điển M 1/4 chiều dài biến trở.
Bài 2: Cho mạch điện nh hình vẽ biết R1= 6Ω, UAB =
12.62 1
2 1
=> U AB = I AB R AB = 12 => R b = 4Ω
b Khi đó đèn sáng yếu hơn vì R b tăng -> R AB tăng -> I giảm ( do U AB không
đổi) -> U CB = I R CB giảm -> U 2 giảm.
Bài 3: Cho mạch điện nh hình vẽ biết R= 8Ω,
Trang 12t-Bài 4: Cho mạch điện Điều chỉnh con chạy của biến trở
để vôn kế chỉ 6V, khi đó ampe kế chỉ 1,5A Hãy cho
biết:
a Khi điều chỉnh con chạy của biến trở để vôn kế chỉ
10V thì ampe kế chỉ bao nhiêu
b Thay dây PQ bằng dây AB có điện trở 5Ω và điều
chỉnh biến trở để vôn kế chỉ 6V Hỏi ampe kế chỉ bao nhiêu
c Cho biết biến trở là cuộn dây bằng nicrôm có S = 1mm2, điện trở lớn nhấtcủa biến trở là 20Ω Tính số vòng dây của biến trở
10.1.20
S R
= 18,2 m
Bán kính của dây biến trở: r =
77,1
1014,3
10− 6 − 3
=
=π
S
m
Số vòng dây của biến trở: n =
10.14,3.2
77,1.2,18
r
l
Bài 5: Cho mạch điện (hình vẽ) Đèn ghi (6V- 3,6W).
HĐT giữa 2 điểm A và B không đổi bằng 12V
a Khi điện trở của biến trở Rx = 20Ω Tính công suất
tiêu thụ của bóng đèn và cho biết đèn sáng ntn?
b Muốn đèn sáng bình thờng phải điều chỉnh cho biến trở có điện trở Rx’
A B Đ R x
Trang 13Do Pđ < Pđm nên đèn sáng tối hơn mức bình thờng.
b Để đèn sáng bình thờng thì I đ’ = I đm =
U d d
Bài 6: Cho mạch điện (hình vẽ) trong đó HĐT luôn
đ-ợc giữ không đổi Phải dịch chuyển con chạy của biến
trở Rx về phía nào để:
a Công suất tiêu thụ của bóng đèn tăng lên
b Công suất tiêu thụ của cả mạch điện tăng lên
U R
Vì R đ không đổi nên để P tăng thì R x phải giảm.
Bài 7: Cho mạch điện (hình vẽ) trong đó HĐT giữa
hai điển A và B không đổi Dịch chuyển con chạy của
biến trở Rx sang trái (theo chiều mũi tên) Hãy cho
biết độ sáng của các bóng đèn R1 và R2 thay đổi ntn so
với trớc Giải thích
Giải: a Khi dịch con chạy sang trái thì Rx giảm nên R 1x =
R R
R R
- Độ sáng của các đèn thay đổi ntn so với trớc
- Muốn đèn Đ2 sáng bình thờng thì biến trở phải có giá trị bao nhiêu
Giải:
Điện trở các bóng đèn: R 1 =
P1
2 1
U = 12Ω R 2 =
P2
2 2
R x Đ 2
Trang 14a Khi K mở ta có Đ 1 nt Đ 2 => R = R 1 + R 2 = 18Ω
Do đèn Đ 1 sáng bình thờng nên I = I đm1 =
U1 1
Bài 9(Đề thi vào lớp 10 năm học 2006 - 2007)
Cho mạch điện (hình vẽ) trong đó R1 là 1 biến
trở, R2 = 10Ω UAB không đổi Bỏ qua điện trở
vôn kế, dây nối
1 Điều chỉnh để R1 = 5Ω khi đó vôn kế chỉ
20V
a Tính R, I, U của đoạn mạch AB
b Với mỗi điện trở hãy tính công suất tiêu thụ và nhiệt lợng toả ra trong
thời gian 1 phút
2 Điều chỉnh biến trở R1để công suất tiêu thụ trên R1 lớn nhất Hãy tính R1
và công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB khi đó
U R
2
U 2
Trang 15U R
R R U
1
2 1 1
2 1
2
2 2
2
Đặt
R
R R
R R
1
2 1
2 2
.2
R
R R R
R R R
R R R
2 1
2 2
4
4
2
1
2 1 1
⇔
≥+
a Biến trở làm bằng dây nikêlin có d = 0,2 mm và ρ=
0,4.10-6Ωm Tính chiều dài dây nikêlin
b Khi di chuyển con chạy thì số chỉ của ampe kế thay đổi trong khoảng từ
0,5A đến 1,5A Tính HĐT U và điện trở R
Giải:
4
10.2.0.14,34
10.14,3.100
S R
định điện trở R, HĐT giữa 2 điểm A và B và điện trở lớn nhất của biến trở
Giải:
U A
M N R
Trang 16Khi con chạy ở M thì R x = 0,
Rx
N M
Ampe kế chỉ 0,5A => I = 0,5A
b Dịch chuyển con chạy của biến
sang trái về phía điểm M
Hãy cho biết số chỉ của ampe kế, vôn kế và công suất tiêu thụ của đoạn mạch
b Di chuyển con chạy về phía M thì R x giảm => R 2x = R 2 + R x giảm => I 2x
tăng do U 2x = U AB không đổi => số chỉ của ampe kế tăng.
Ta có PAB =U AB I AB = U AB ( I 1 + I 2x ) Do I 2x tăng => PAB tăng.
Ta có R 2 nt R x => I 2 = I 2x nên I 2x tăng => I 2 tăng => U 2 = I 2 R 2 tăng =>U x
= U 2x U– 2 giảm => số chỉ vôn kế giảm.
Bài 13: Mạch điện (hình vẽ) trong đó đèn Đ1(6V-3W) và UAB = 12V Khi Rx =
4Ω thì đèn Đ1 sáng bình thờng, khi Rx’ = 12Ω thì đèn Đ2 sáng bình thờng
a Xác định số vô và số oát ghi trên đèn Đ2
b Phải mắc 2 đèn và biến trở Rx vào HĐT UAB ntn để cả 2 đèn đều sáng bìnhthờng Khi đó Rx bằng bao nhiêu
RR1
Trang 17a Ta cã R 1 =
P1
2 1
R R
2 1
= 0,5A
Trang 18Bài 15: Cho mạch điện (hình vẽ) trong đó U = 12V, Rx là biến trở, R1 = 15Ω.
1 Khi Rx = 10Ω thì ampe kế chỉ 1,2A
a Vôn kế chỉ bao nhiêu?
b Tính điện trở R2?
2 Đẩy con chạy của biến trở sang bên trái hãy cho
biết số chỉ của ampe kế và vôn kế thay đổi ntn so với
R R
R R
Do I tăng => U 2 = I R 2 tăng =>U 1x = U U– 2 giảm => số chỉ của vôn kế giảm.
Bài 16: Có 2 bóng đèn loại (6V – 3W) và 1 biến trở
Rx ( 1A - 12Ω)
1 Cho biết ý nghĩa các con số ghi trên bóng đèn
và biến trở
2 Mắc 2 bóng đèn và biến trở vào HĐT U = 12V (hình vẽ)
a Các đèn có sáng bình thờng không? Tại sao?
b Khi di chuyển con chạy sang bên trái thì độ sáng của các đèn thay đổintn?
c Tính công suất tiêu thụ của mỗi đèn khi con chạy ở N và ở M
Giải:
1 Bóng đèn: Cho biết HĐT và công suất để đèn sáng bình thờng.
Biến trở: Cho biết I tối đa mà biến trở có thể chịu đợc và giá trị R lớn nhất của biến trở.
Trang 19R R
Do U = U 1x + U 2 = 12V mà U 1x < 6V=> U 2 > 6V => đèn Đ 2 sáng hơn bình ờng
b Di chuyển con chạy sang trái => R x giảm => R 1x =
R R
R R
hơn trớc.
U 2 tăng => U 1x = U U– 2 giảm => Đ 1 sáng tối hơn trớc.
c * Khi con chạy ở N thì R x = 12Ω => R 1x =
R R
R R
Bài 17: Cho mạch điện ( hình vẽ) trong đó UAB = 30V
đợc giữ không đổi, các điện trở R1 = R2 = 6Ω và biến
trở R3 Biết công suất tiêu thụ của R3 là P3 = 12W.
a Tính điện trở của biến trở biết R3 > R2
b Điều chỉnh biến trở để R3 giảm, hãy cho biết công
suất tiêu thụ của các điện trở R1 và R2 thay đổi ntn
Trang 20Với I 2 = 0,5A => U 3 = 3V => R 3 =
P3
2 3
Do R 3 > R 2 => R 3 = 12Ω.
b Khi R 3 giảm =>
R R
11
Bài 18: Mạch điện (hình vẽ) trong đó UAB = 16V, RA≈ 0 ,
RV rất lớn Khi Rx = 9Ω thì vôn kế chỉ 10V và công suất
tiêu thụ của đoạn mạch AB là 32W
1 Khoá K mở đèn sáng bình thờng Tính số chỉ của
ampe kế và điện trở của biến trở Rx
Trang 212 Khoá K đóng ampe kế chỉ 0,75A.
a Tính R1 và công suất tiêu thụ của đèn và cho biết đèn sáng ntn?
b Muốn đèn Đ sáng bình thờng thì phải điều chỉnh biến trở để nó có điệntrở bằng bao nhiêu Tính số chỉ của ampe kế khi đó
R R
Trang 22=> I AB = I Đx = I o = 2A
Ta có: U Đx = I Đx R Đx = 2 R Đx = 3 => R Đx = 1,5Ω
Do R Đ // R x => R Đx =
R R
R R
x D
x D
.5,2
= 1,5 => R x = 3,75Ω.
* Với U đm = 6V Giải tơng tự ta có R x = 15Ω
Bài 21: Cho mạch điện nh hình vẽ Biến trở Rx(20Ω- 1A)
a Biến trở làm bằng dây nikêlin có ρ = 4.10-7 Ωm và
S = 0,1mm2 Tính chiều dài của dây
b Khi con chạy ở M thì vôn kế chỉ 12V, khi ở N thì
vôn kế chỉ 7,2V Tính điện trở R
Giải:
a Chiều dài của dây làm biến trở: l =
10.4
10.1,0.20
S R
=5 m
b Khi con chạy ở M thì R x = 0 Vôn kế chỉ 12V=> U AB = 12V
Khi con chạy ở N thì R x = 20Ω Vôn kế chỉ 7,2V => U R = 7,2V
Bài 22: Cho đoạn mạch (hình vẽ) HĐT UAB = 12V Khi di chuyển con chạy từ
đầu này đến đầu kia của biến trở thì số chỉ của ampe kế thay đổi trong khoảng
Trang 23Khi ampe kế chỉ 0,4A khi đó I ABmax = 0,4A => R ABmin =
I
U
AB
AB = 30Ω
Do R 1 nt R x => R AB = R 1 + R x Mà R 1 không đổi nên R AB nhỏ nhất ⇔R x nhỏ nhất
=0 => R 1 = 30Ω Thay vào (1) => R x lớn nhất = 20Ω.
Bài 23: Cho mạch điện nh hình vẽ U = 16V, Ro = 4Ω ,
R1 = 12Ω
a Tìm Rx sao cho công suất tiêu thụ trên nó là 9W và
tính hiệu suất của mạch điện Biết rằng tiêu hao năng
R
R R
x
x x
1 1
Đặt A =
R
R
x x
9
+ Để Px cực đại thìphải nhỏ nhất.
Trang 24áp dụng bất đẳng thức cosi ta có:
R
R R
R
x
x x
x
9.2
92
=> A nhỏ nhất = 6 ⇔ R x =
R x
9
=> R x = 3Ω => Px cực đại = 12W
Bài 24: Cho mạch điện (hình vẽ) trong đó biến trở gồm
2 điện trở: điện trở cố định Ro = 5Ω và điện trở thay đổi
Rx Đ là đèn loại (6V – 12W) HĐT toàn mạch U =
10V
a Con chạy ở vị trí ứng với Rx = 2Ω Tìm số chỉ của
ampe kế Đèn có sáng bình thờng không? Công suất của
đèn lúc đó bằng bao nhiêu?
b Muốn đèn sáng bình thờng, cần đẩy con chạy về phía nào? Tìm giá trị của
Rx để thoã mãn yêu cầu đó
c Khi đèn sáng bình thờng, tính hiệu suất mạch điện, coi điện năng làm sángcủa đèn là có ích
R R
x o
x o
Ta có: I đm đèn =
U dm dm
Ta thấy R x’ > R x nên phải đẩy con chạy lên phía trên.
c Ta có hiệu suất của đèn là: H = 100%
Bài 25: Cho mạch điện (hình vẽ) Biết MN = 1m là 1
dây đồng chất tiết diện đều có điện trở 10Ω ; Ro = 4Ω
HĐT UAB = 12V Khi con chạy C ở vị trí cách M 0,4m
Trang 25
a Tính điện trở đoạn MC của biến trở
b Tính HĐT giữa 2 điểm AC?
Giải:
a Ta có: R =
S S
R R
MC o
MC o
dm dm
U = 12Ω R 2 =
2 2
dm dm
b Để 2 đèn sáng bình thờng thì U 2 = U đm2 = 3V Vậy phải mắc thêm điện trở
R x nối tiếp với Đ 2 để U 2 + U x = U = 6V => U x = 3V => R x = R 2 = 6Ω
dm dm
U = 10Ω R 2 =
2 2
dm dm
Do Đ nt Đ => R = R + R = 16Ω