Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

1. Cho mạch điện như hình vẽ: các đèn có cùng điện trở R, nguồn có r=(4/15)R. Công suất tiêu thụ của đèn 6 là 6W. Tính công suất tiêu thụ mạch ngoài, công suất và hiệu suất của nguồn.

2. Dùng 1 pin có suất điện động E=10V, điện trở trong r=1 om để thắp một bóng đèn 6V-3W sao cho đèn sáng bình thường, nhờ dùng 1 biến trở con chạy.
a, Hãy vẽ những sơ đồ điện có thể có.
b, Hãy xác định giá trị tối thiểu của điện trở toàn phần của biến trở được dùng trong mỗi sơ đồ sao cho hiệu suất ko nhỏ hơn 0,5.

Điện trở tương đương của đèn 5,6,7: [tex]R_{5,6,7}= 3R[/tex]

Điện trở tương đương của đèn 4,5,6,7: [tex]R_{4,5,6,7}= \frac{3}{4}R[/tex]

Điện trở đèn 2,3,4,5,6,7: [tex]R_{2,34,5,6,7}= \frac{11}{4}R[/tex]

Điện trở tương đương của đoạn mạch: [tex]R_{td}= \frac{11}{15}R[/tex]

Cường độ dòng điện trong mạch:

[tex]I = \frac{E}{R_{td} + r}= \frac{E}{\frac{11}{15}R + r}= \frac{E}{\frac{11}{15}R + \frac{4}{15}R}= \frac{E}{R}[/tex]

Cường độ dòng điện qua nhánh 2,3,4,5,6,7 là [tex]I_{2}[/tex], cường độ qua đèn 1 là [tex]I_{1}[/tex].

[tex]I_{1} + I_{2} = I[/tex] và [tex]I_{1}R = \frac{11}{4}R. I_{2}[/tex]

[tex]\Rightarrow I_{2} = \frac{4}{15}I[/tex]

Cường độ qua nhánh 4 là [tex]I_{4}[/tex], cường độ qua đèn 5,6,7 là [tex]I_{5}[/tex].

[tex]I_{4} + I_{5} = I_{2}[/tex] và [tex]RI_{4} = 3R. I_{5}[/tex]

[tex]\Rightarrow I_{5} = \frac{1}{4}I_{2}= \frac{1}{15}I[/tex]

Công suất trên đèn 6:
[tex]P_{6}= RI_{5}^{2}= R\left(\frac{1}{15}I \right)^{2}= \frac{1}{15^{2}}\frac{E^{2}}{R} \Leftrightarrow \frac{1}{15^{2}}\frac{E^{2}}{R}= 6
\Rightarrow \frac{E^{2}}{R}= 1350[/tex]

Công suất tiêu thụ mạch ngoài:
[tex]P_{N}= R_{td}I^{2}= \frac{11}{15}\frac{E^{2}}{R}= \frac{11}{15} . 1350 = 990W[/tex]

Công suất nguồn:
[tex]P_{nguon}= EI= \frac{E^{2}}{R}= 1350W[/tex]

Hiệu suất nguồn:

[tex]H = \frac{P_{N}}{P_{nguon}} = \frac{990}{1350}= 73,33%[/tex]

Lơi giải bài 2