Câu hỏi:
08/05/2020 8,172Có bóng đèn cùng loại 3 V - 3 W và nguồn điện có cùng suất điện động = 4 V và điện trở trong = 1 được mắc thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng. Nếu số bóng đèn là = 8 thì cần số nguồn ít nhất ( 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.
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
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 : = 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 = mn nguồn và có suất điện động là : = m= 4m và có điện trở trong là
= m/n = m/n
Các trị số định mức của đèn là : = 3 V ; = 3 W do đó = 1 A.
Cường độ dòng điện mạch chính là :
I = x = x
Hiệu điện thế mạch ngoài là : U = y = 3ỵ.
Theo định luật Ôm ta có : U = – I 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 2.(2)
Kết hợp (1) và (2) trong đó chú ý là = xy = 8 và = mn ta tìm được: 6; y = /x = 8/x
Vậy số nguồn ít nhất tà (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 = mn = 6; y =
ta đi tới phương trình : y – 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 : = 6/12 = 50%
- 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 : = 12/24 = 50%
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Cho một nguồn điện có suất điện động E= 24 V và điện trở trong r = 6 . 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.
Câu 2:
Một dây hợp kim có điện trở là R = 5 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 . Điện trở của các dây nối là rất nhỏ. Tính lượng hoá năng được chuyển hoá thành điện năng trong 5 phút.
Câu 3:
Cho một nguồn điện có suất điện động E= 24 V và điện trở trong r = 6 . 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.
Câu 4:
Ba điện trở giống hệt nhau, mỗi điện trở 3 được mắc vào nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong là r = 1 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
Câu 5:
Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.2. Trong đó có các điện trở = 2 và = 1 nguồn điện có suất điện động là E = 3V và điện trở trong r = 1. 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
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 , các điện trở = 9 , = 8 , = 10 , vôn kế V có điện trở rất lớn.
Số chỉ của vôn kế là
A. 5V B. 9V
C. 10V D. 13,5V
về câu hỏi!