🗣️ Lê Thị Anh hỏi: Cho mình hỏi một câu Trắc nghiệm Vật Lý lớp 12 trong sách bài tập
Cho mạch điện: U = 16V , R0 =4 Ω , R1 = 12 Ω, Rx là giá trị tức thời của một biến trở đủ lớn, ampe kế A và dây nối có điện trở không đáng kể.
1. Tính Rx sao cho công suất tiêu thụ trên nó bằng 9 W và tính hiệu suất của mạch điện. Biết rằng tiêu hao năng lượng trên R1, Rx là có ích, trên R0 là vô ích.
2. Với giá trị nào của Rx thì công suất tiêu thụ trên nó là cực đại? Tính công suất ấy?
👩 Đánh giá của giáo viên: Câu này dễ, mức độ biết.
🔑 Chủ đề: trac nghiem tong hop vat li 2023 co dap an.
🕵 Bạn Trần Ngọc Ngọc trả lời:
Lời giải Mạch: \({R_0}nt\left( {{R_1}//R{}_x} \right)\) Đặt Rx = x \(\left( \Omega \right)\) \({R_{td}} = {R_0} + \frac{{{R_1}.x}}{{{R_1} + x}} = 4 + \frac{{12x}}{{12 + x}} = \frac{{16x + 48}}{{12 + x}}\) \( \Rightarrow I = \frac{U}{{{R_{td}}}} = \frac{{16}}{{\frac{{16x + 48}}{{12 + x}}}} = \frac{{12 + x}}{{x + 3}}\) \({U_{Rx}} = U{}_{R1} = U{}_{R1x} = \frac{{12 + x}}{{x + 3}}.\frac{{12x}}{{12 + x}} = \frac{{12x}}{{x + 3}}\) Mà \(P = \frac{{U_{Rx}^2}}{{{R_x}}} = 9W \Leftrightarrow \frac{{\frac{{144{x^2}}}{{{{\left( {x + 3} \right)}^2}}}}}{x} = 9 \Rightarrow 9{x^2} - 90x + 81 = 0\) \( \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1 \Rightarrow {R_x} = 1\left( \Omega \right)}\\{x = 9 \Rightarrow {R_x} = 9\left( \Omega \right)}\end{array}} \right.\) Hiệu suất của mạch điện \(H = \frac{{{P_{1x}}}}{P}.100\% = \frac{{{I^2}.{R_{1x}}}}{{{I^2}.{R_{td}}}}.100\% = \frac{{{R_{1x}}}}{{{R_{td}}}}.100\% = \frac{{3{R_x}}}{{4{R_x} + 12}}.100\% \) + Rx = 1\(\left( \Omega \right)\) \( \Rightarrow H = 18,75\% \) + Rx = 9\(\left( \Omega \right)\) \( \Rightarrow H = 56,25\% \) b. Từ câu a \( \Rightarrow {P_{{R_x}}} = \frac{{{U^2}}}{{{R_x}}} = \frac{{{{\left( {\frac{{12x}}{{x + 3}}} \right)}^2}}}{x} = \frac{{144x}}{{{x^2} + 6x + 9}} = \frac{{144}}{{x + \frac{9}{x} + 6}}\) Để PRx max khi \((x + \frac{9}{x} + 6)\,\,\min \)\( \Rightarrow \left( {x + \frac{9}{x}} \right)\,\,\min \) Áp dụng BĐT Cô – si: \(x + \frac{9}{x} \ge 2\sqrt {x.\frac{9}{x}} = 6\) \( \Rightarrow {P_{Rx\,max}} = \frac{{144}}{{6 + 6}} = 12\,\left( W \right)\)
Gửi bạn các file hữu ích đi kèm câu hỏi: