Mắc hai đầu một biến trở R vào hai cực của một nguồn điện không đổi


Mắc hai đầu một biến trở R vào hai cực của một nguồn điện không đổi. Điều chỉnh giá trị biến trở R. Bỏ qua điện trở của các dây nối. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất toả nhiệt trên biến trở

Sách bài tập Vật Lí 11 Bài 19: Năng lượng điện. Công suất điện - Chân trời sáng tạo

Bài 19.6 (VD) trang 75 Sách bài tập Vật Lí 11: Mắc hai đầu một biến trở R vào hai cực của một nguồn điện không đổi. Điều chỉnh giá trị biến trở R. Bỏ qua điện trở của các dây nối. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất toả nhiệt trên biến trở P theo R như Hình 19.4.

Mắc hai đầu một biến trở R vào hai cực của một nguồn điện không đổi

a) Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.

b) Giả sử tăng R tuyến tính theo thời gian, bắt đầu từ giá trị 0 đến rất lớn. Thời điểm t=12,5 s  kể từ lúc bắt đầu tăng, công suất P  đạt giá trị cực đại. Tính khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp công suất P đạt giá trị 5 W.

Lời giải:

a) Ta có, công suất toả nhiệt trên biến trở: P=RI2=RE2(R+r)2=E2R+2r+r2R .

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có: R+r2R2r . Dấu "=" của biểu thức này ( R = r) tương ứng với giá trị cực đại của P:Pmax=E24r .

Từ đồ thị, ta có: r=4Ω  và Pmax=9 W .

Thay vào: Pmax=E24r9=E24.4E=12 V.

b) Với P=5 W  ta thấy trên đồ thị có một giá trị tương ứng là R2=20Ω . Giá trị R1 còn lại thoả điều kiện R1R2=r2R120=42R1=0,8Ω .

Từ đề bài, ta có: R=0,32tΩ , (t tính bằng s). Từ đó, thời gian cần tìm là: Δt=200,80,32=60 s .

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài 19: Năng lượng điện. Công suất điện hay khác:

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác: