Câu hỏi:

08/05/2020 2,331

Cho một nguồn điện có suất điện động E= 24 V và điện trở trong r = 6 $Ω$ . Có thể mắc nhiều nhất bao nhiêu bóng đèn loại 6 V - 3 W vào nguồn điện đã cho trên đây để các đèn sáng bình thường ? Vẽ sơ đồ cách mắc.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải Sách Bài Tập Vật Lí 11 !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Vì các bóng đèn cùng loại nên phải được mắc thành các dãy song song, mỗi dãy gồm cùng số đèn mắc nối tiếp. Bằng cách đó, dòng điện chạy qua mỗi đèn mới có cùng cường độ bằng cường độ định mức. Giả sử các đèn được mắc thành x dãy song song, mỗi dãy gồm y đèn mắc nối tiếp theo sơ đồ như trên Hình 11.1G.

Giải sách bài tập Vật Lí 11 | Giải sbt Vật Lí 11

Các trị số định mức của mỗi đèn là :

$U_{đ}$ = 6V; $P_{đ}$ = 3 W ; $I_{đ}$ = 0,5 A.

Khi đó hiệu điện thế mạch ngoài là : U = y $U_{đ}$ = 6y.

Dòng điện mạch chính có cường độ là :

I = x $I_{đ}$ = 0,5x

Theo định luật Ôm ta có : U = E - Ir, sau khi thay các trị số đã có ta được :

2y + x = 8 (1)

Kí hiệu số bóng đèn là n = xy và sử dụng bất đẳng thức Cô-si ta có :

2y + x $\geq$ 2. $\sqrt{x y}$ (2)

Kết hợp (1) và (2) ta tìm được : n = xy $\leq$ 8.

Vậy có thể mắc nhiều nhất là n = 8 bóng đèn loại này.

Dấu bằng xảy ra với bất đẳng thức (2) khi 2y = x và với xy = 8. Từ đó suy ra x = 4 và y = 2, nghĩa là trong trường hợp này phải mắc 8 bóng đèn thành 4 dãy song song, mỗi dãy gồm 2 bóng đèn mắc nối tiếp như sơ đồ Hình 11.2G.

Giải sách bài tập Vật Lí 11 | Giải sbt Vật Lí 11

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Có $N_{1}$ bóng đèn cùng loại 3 V - 3 W và $N_{2}$ nguồn điện có cùng suất điện động $E_{0}$ = 4 V và điện trở trong $r_{0}$ = 1 $Ω$ được mắc thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng. Nếu số bóng đèn là $N_{1}$ = 8 thì cần số nguồn ít nhất ( $N_{2}$ min) là bao nhiêu để các đèn này sáng bình thường ? Vẽ sơ đồ các cách mắc nguồn và đèn khi đó và tính hiệu suất của bộ nguồn trong từng trường hợp.

Xem đáp án

Lời giải

Để các đèn cùng loại sáng bình thường thì các đèn thành các dãy song song, mỗi dãy có cùng một số đèn mắc nối tiếp. Gọi số dãy các đèn mắc song song là x và số đèn mắc nối tiếp là y thì theo đầu bài ta xét trường hợp có tổng số đèn là : $N_{1}$ = xy = 8.

Giả sử bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm n dãy song song và mỗi dãy gồm m nguồn được mắc nối tiếp (Hình 11.4G). Khi đó bộ nguồn gồm $N_{2}$ = mn nguồn và có suất điện động là : $E_{b}$ = m $E_{0}$ = 4m và có điện trở trong là

$r_{b}$ = m $r_{0}$ /n = m/n

Giải sách bài tập Vật Lí 11 | Giải sbt Vật Lí 11

Các trị số định mức của đèn là : $U_{Đ}$ = 3 V ; $P_{Đ}$ = 3 W do đó $I_{Đ}$ = 1 A.

Cường độ dòng điện mạch chính là :

I = x $I_{Đ}$ = x

Hiệu điện thế mạch ngoài là : U = y $U_{Đ}$ = 3ỵ.

Theo định luật Ôm ta có : U = $E_{b}$ – I $r_{b}$ hay 3y = 4m - x.m/n

Từ đó suy ra 3yn + xm = 4mn (1)

Sử dụng bất đẳng thức Cô-si ta có : 3yn + xm $\geq$ 2. $\sqrt{3 m n x y}$ (2)

Kết hợp (1) và (2) trong đó chú ý là $N_{1}$ = xy = 8 và $N_{2}$ = mn ta tìm được: $N_{2}$ $\geq$ 6; y = $N_{1}$ /x = 8/x

Vậy số nguồn ít nhất tà $N_{2}$ (min) = 6 để thắp sáng bình thường bóng đèn.

Để vẽ được sơ đồ các cách mắc nguồn và đèn cho trường hợp này ta lại xét phương trình (1) trên đây, trong đó thay trị số $N_{2}$ = mn = 6; y =

ta đi tới phương trình : y $n^{2}$ – 8n + 2x = 0

Phương trình này có nghiệm kép ( $∆$ ’ = 0) là : n = 4/y

Chú ý rằng x, y, n và m đều là số nguyên, dương nên ta có bảng các trị số này như sau :

y	x	n	m
2	4	2	3
4	2	1	6

Như vậy trong trường hợp này chỉ có hai cách mắc các nguồn và các bóng đèn là

- Cách một : Bộ nguồn gồm n = 2 dãy song song, mỗi dãy gồm m = 3 nguồn mắc nối tiếp và các bóng đèn được mắc thành x = 4 dãy song song với mỗi dãy gồm y = 2 bóng đèn mắc nối tiếp (Hình 11.5Ga).

Cách mắc này có hiệu suất là : $H_{1}$ = 6/12 = 50%

Giải sách bài tập Vật Lí 11 | Giải sbt Vật Lí 11

- Cách hai : Bộ nguồn gồm n = 1 dãy gồm m = 6 nguồn mắc nối tiếp và các bóng đèn được mắc thành X = 2 dãy song song với mỗi dãy gồm y = 4 bóng đèn mắc nối tiếp (Hình 11.5Gb).

Cách mắc này có hiệu suất là : $H_{2}$ = 12/24 = 50%

Câu 2

Cho một nguồn điện có suất điện động E= 24 V và điện trở trong r = 6 $Ω$ . Nếu chỉ có 6 bóng đèn loại trên đây thì phải mắc chúng vào nguồn điện đã cho theo sơ đồ nào để các đèn sáng bình thường ? Trong các cách mắc này thì cách nào lợi hơn ? Vì sao ?cách mắc.

Xem đáp án

Lời giải

Xét trường hợp chỉ có 6 bóng đèn loại đã cho, ta có : xy = 6

Kết hợp với phương trình ( 1 ) trên đây ta tìm được :

x = 2 và do đó y = 3 hoặc x = 6 và do đó y = 1.

Nghĩa là có hai cách mắc 6 bóng đèn loại này:

- Cách thứ nhất : Mắc thành 2 dãy song song, mỗi dãy có 3 đèn nối tiếp như sơ đồ Hình 11.3Ga.

Giải sách bài tập Vật Lí 11 | Giải sbt Vật Lí 11

- Cách thứ hai : Mắc thành 6 dãy song song, mỗi dãy 1 đèn như Hình 11.3Gb.

Theo cách mắc thứ nhất thì hiệu suất của nguồn là : $H_{1}$ = 75%

Theo cách mắc thứ hai thì hiệu suất của nguồn là : $H_{2}$ = 25%

Vậy cách mắc thứ nhất có lợi hơn vì có hiệu suất lớn hơn năng vô ích nhỏ hơn.

Câu 3

Một dây hợp kim có điện trở là R = 5 $Ω$ được mắc vào hai cực của một pin điện hoá có suất điện động và điện trở trong là E = 1,5 V, r = 1 $Ω$ . Điện trở của các dây nối là rất nhỏ. Tính lượng hoá năng được chuyển hoá thành điện năng trong 5 phút.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Ba điện trở giống hệt nhau, mỗi điện trở 3 $Ω$ được mắc vào nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong là r = 1 $Ω$ sao cho cường độ dòng trong mạch lớn nhất là 1,5A. Suất điện động của nguồn điện này là
A. 5V B. 4,5V
C. 1,5V D. 3V

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.2. Trong đó có các điện trở $R_{1}$ = 2 $Ω$ và $R_{2}$ = 1 $Ω$ nguồn điện có suất điện động là E = 3V và điện trở trong r = 1 $Ω$ . Điện trở của ampe kế và các dây nối không đáng kể. SỐ chỉ của ampe kế trong mạch điện này là
A. 1A B. 3A
C. 0,75A D. 1,5A

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 11.1, trong đó nguồn điện có suất điện động E = 15 V và điện trở trong r = 3 $Ω$ , các điện trở $R_{1}$ = 9 $Ω$ , $R_{2}$ = 8 $Ω$ , $R_{3}$ = 10 $Ω$ , vôn kế V có điện trở rất lớn.
Số chỉ của vôn kế là
A. 5V B. 9V
C. 10V D. 13,5V

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Cho một nguồn điện có suất điện động E= 24 V và điện trở trong r = 6 Ω. Có thể mắc nhiều nhất bao nhiêu bóng đèn loại 6 V - 3 W vào nguồn điện đã cho trên đây để các đèn sáng bình thường ? Vẽ sơ đồ cách mắc.

Bình luận

Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 11.1, trong đó nguồn điện có suất điện động E = 15 V và điện trở trong r = 3 Ω, các điện trở R1 = 9 Ω, R2 = 8 Ω, R3 = 10 Ω, vôn kế V có điện trở rất lớn.Số chỉ của vôn kế làA. 5V B. 9VC. 10V D. 13,5V

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Cho một nguồn điện có suất điện động E= 24 V và điện trở trong r = 6 $Ω$ . Có thể mắc nhiều nhất bao nhiêu bóng đèn loại 6 V - 3 W vào nguồn điện đã cho trên đây để các đèn sáng bình thường ? Vẽ sơ đồ cách mắc.