Một nguồn điện có suất điện động E = 6V

Một nguồn điện có suất điện động E = 6Vr = 2R.

Sách bài tập Vật Lí 11 Bài 25: Năng lượng và công suất điện - Kết nối tri thức

Câu 25.18 trang 64 Sách bài tập Vật Lí 11: Một nguồn điện có suất điện động E = 6V, điện trở trong r = 2 $Ω$ , mạch ngoài có điện trở R.

a) Tính R để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4W.

b) Với giá trị nào của R thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất. Tính giá trị đó.

Lời giải:

a) Công suất tiêu thụ ở mạch ngoài $P_{n} = {(\frac{E}{r + R})}^{2} R$

$\Rightarrow 4 = {(\frac{6}{2 + R})}^{2} \cdot R \Rightarrow 4 (4 + 4 R + R^{2}) = 36 R$

$\Rightarrow R^{2} - 5 R + 4 = 0$ . Giải phương trình thu được: $R = 1 Ω; R = 4 Ω.$ .

b) Biến đổi, đưa công thức tính công suất $P_{n}$ về dạng $P_{n} = {(\frac{E}{\frac{r}{\sqrt{R}} + \sqrt{R}})}^{2}$

Để $P_{n}$ max thì $(\sqrt{R} + \frac{r}{\sqrt{R}}) min$

Theo bất đẳng thức Cauchy, ta có: $\sqrt{R} = \frac{r}{\sqrt{R}} \Rightarrow R = r = 2 Ω$

Khi đó $P_{n} = \frac{36}{8} = 4, 5 W$ .

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài 25: Năng lượng và công suất điện hay khác: