Câu hỏi:

13/07/2024 2,968

Cho mạch điện như hình vẽ.
Trong đó $E_{1} = 24 V, E_{2} = 12 V, r_{1} = r_{2} = 2 Ω$ , đèn Đ loại 6V – 3W, $R_{1} = R_{2} = 3 Ω$ , tụ điệnk C có điện dung C = 2 mF, $R_{t}$ là biến trở, $R_{p}$ là bình điện phân đựng dung dịch _{${AgNO}_{3}$} với cực dương bằng bạc. Biết bạc có khối lượng mol nguyên tử là A = 108 g/mol và có hoá trị n = 1. Điều chỉnh biến trở $R_{t}$ để đèn Đ sáng bình thường thì sau 32 phút 10 giây điện phân lượng bạc bám vào ca tôt của bình điện phân là 32 gam. Tính:
a) Điện trở của $R_{p}$ của bình điện phân.
b) Điện trở $R_{t}$ của biến trở tham gia trong mạch.
c) Điện tích của tụ điện.
d) Giá trị của $R_{t}$ để công suất tiêu thụ trên mạch ngoài đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Sử dụng máy tính cầm tay FX570ES để giải một số bài tập Vật Lí 11 !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Điện trở của đèn: $R_{Đ} = \frac{{U_{Đ}}^{2}}{P_{Đ}} = \frac{6^{2}}{3} = 12 (Ω) .$

Cường độ dòng điện định mức của bóng đèn: $I_{đ m} = \frac{P_{Đ}}{U_{Đ}} = \frac{3}{6} = 0, 5 (A) .$

Hiệu điện thế: $U_{A B} = U_{2 p} = U_{1 Đ} = I_{đ m} . (R_{Đ} + R_{1}) = 0, 5 . (12 + 3) = 7, 5 (V) .$

a) Điện trở của bình điện phân:

Ta có: $m = \frac{1}{F} . \frac{A}{n} . I_{p} t \Rightarrow I_{p} = \frac{m F n}{A t} = \frac{4, 32.96500.1}{108 (32.60 + 10)} = 2 (A) . R_{2 p} = R_{2} + R_{p} = \frac{U_{2 p}}{I_{p}} = \frac{7, 5}{2} = 3, 75 (Ω) \Rightarrow R_{p} = 0, 75 Ω$

b) Điện trở của biến trở tham gia trong mạch:

Ta có: $R_{A B} = \frac{(R_{Đ} + R_{1}) (R_{p} + R_{2})}{R_{Đ} + R_{1} + R_{p} + R_{2}} = \frac{(12 + 3) (0, 75 + 3)}{12 + 3 + 0, 75 + 3} = 3 (Ω);$

$I = I_{Đ} + I_{p} = 0, 5 + 2 = 2, 5 (A); R_{N} = R_{t} + R_{A B} = \frac{E_{1} + E_{2}}{I} - r_{1} - r_{2} = \frac{24 + 12}{2, 5} - 2 - 2 = 10, 4 (Ω) \Rightarrow R_{t} = 10, 4 - 3 = 7, 4 (Ω) .$

c) Điện tích của tụ điện:

Ta có:

$U_{M N} = V_{M} - V_{N} = V_{M} - V_{A} + V_{A} - V_{N} = - U_{Đ} + U_{p} = - 6 + 2.0, 75 = - 4, 5 (V);$

Hiệu điện thế giữa hai bản tụ: $U = U_{N M} = - U_{M N} = 4, 5 V$

Điện tích của tụ điện: $q = C U = 2 . 10^{- 6} . 4, 5 = 9 . 10^{- 6} (C) .$

d) Giá trị của $R_{t}$ tham gia trong mạch để công suất của mạch đạt cực đại:

Ta có: $P_{N} = I R_{N} = \frac{E_{1} + E_{2}}{R_{N} + r_{1} + r_{2}} . R_{N} = \frac{36 R_{N}}{R_{N} + 4} = \frac{36}{1 + \frac{4}{R_{N}}}$

Để $P_{N}$ đạt giá trị cực đại thì ( $1 + \frac{4}{R_{N}}$ ) phải có giá trị cực tiểu. Theo bất đẵng thức Côsi thì ( $1 + \frac{4}{R_{N}}$ ) cực tiểu khi $1 = \frac{4}{R_{N}} \Rightarrow R_{N} = 4 Ω$

$\Rightarrow R_{t} = R_{N} - R_{A B} = 4 - 3 = 1 (Ω);$

Công suất mạch ngoài cực đại khi đó:

$P_{N m a x} = \frac{36}{1 + \frac{4}{4}} = 18 (W) .$

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 »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích tổng cộng $200 c m^{2}$ , người ta dùng tấm sắt làm catôt của một bình điện phân đựng dùng dịch $C u S O_{4}$ và anôt là một thanh đồng nguyên chất, rồi cho dòng điện có cường độ I = 10 A chạy qua trong thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây. Tìm bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64 g/mol, hoá trị n = 2 và có khối lượng riêng là $ρ = 8, 9 . 10^{3} k g / m^{3} .$

Xem đáp án

Lời giải

Ta có: $m = \frac{1}{F} . \frac{A}{n} I t = ρ S h \Rightarrow h = \frac{A I t}{F n ρ S} = 0, 018 c m .$

Câu 2

Cho mạch điện như hình vẽ.
Trong đó $E = 13, 5 V, r = 1 Ω, R_{1} = 3 Ω, R_{2} = R_{3} = 4 Ω, R_{p}$ là bình điện phân đựng dung dịch ${CuSO}_{4}$ với cực dương bằng đồng. Điện trở của ampe kế và của dây nối không đáng kể. Sau 16 phút 5 giây điện phân, khối lượng đồng được giải phóng ở catôt là 0,48 g. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là $A = 64 g / m o l$ và có hoá trị n = 2. Tính:
a) Cường độ dòng điện qua bình điện phân.
b) Điện trở của bình điện phân.
c) Số chỉ của ampe kế.
d) Công suất tiêu thụ ở mạch ngoài.

Xem đáp án

Lời giải

a) Cường độ dòng điện qua bình điện phân:

Ta có: $m = \frac{1}{F} . \frac{A}{n} . I_{p} . t \Rightarrow I_{p} = \frac{m F n}{A t} = \frac{0, 48.96500.2}{64 (16.60 + 5)} = 1, 5 (A)$

b) Điện trở của bình điện phân:

Vì điện trở của ampe kế không đáng kể nên mạch ngoài có: $(R_{p} n t (R_{2} / / R_{3})) / / R_{1}$

$R_{23} = \frac{R_{2} . R_{3}}{R_{2} + R_{3}} = 2 Ω; U_{A B} = U_{1} = U_{p 23} = I_{p} (R_{p} + R_{23}) = 1, 5 . (R_{p} + 2) = 1, 5 R_{p} + 3;$

$I_{1} = \frac{U_{1}}{R_{1}} = \frac{1, 5 R_{p} + 3}{3} = 0, 5 R_{p} + 1; I = I_{1} + I_{2} = 0, 5 R_{p} + 1 + 1, 5 = 0, 5 R_{p} + 2, 5; U_{A B} = E - I r \Rightarrow 1, 5 R_{p} + 3 = 13, 5 - (0, 5 R_{p} + 2, 5) . 1 \Rightarrow R_{p} = 4 Ω .$

c) Số chỉ của ampe kế:

Ta có: $U_{1} = 1, 5 R_{p} + 3 = 1, 5.4 + 3 = 9 (V); I_{1} = \frac{U_{1}}{R_{1}} = \frac{9}{3} = 3 (A);$

$U_{23} = U_{2} = U_{3} = I_{p} R_{23} = 1, 5.2 = 3 (V); I_{2} = \frac{U_{2}}{R_{2}} = \frac{3}{4} = 0, 75 (A); I_{A} = I_{1} + I_{2} = 3 + 0, 75 = 3, 75 (A) .$

d) Công suất mạch ngoài: $U_{N} = U_{A B} = U_{1} = 9 V; I = I_{1} + I_{p} = 3 + 1, 5 = 4, 5 (A);$

$P = U_{N} . I = 9.4, 5 = 40, 5 (W) .$

Câu 3

Nêu định nghĩa và viết công thức tính hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường.

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

Cho mạch điện như hình vẽ.
Trong đó bộ nguồn gồm 8 nguồn giống nhau, mỗi cái có suất điện động e = 5V; có điện trở trong $r = 0, 25 Ω$ mắc nối tiếp; đèn Đ có loại 4V - 8W; $R_{1} = 3 Ω; R_{2} = R_{3} = 2 Ω; R_{B} = 4 Ω$ và là bình điện phân đựng dung dịch $Al (SO$ ₄)3có cực dương bằng Al. Điều chỉnh biến trở $R_{t}$ để đèn Đ sáng bình thường. Tính:
a) Điện trở của biến trở tham gia trong mạch.
b) Lượng Al giải phóng ở cực âm của bình điện phân trong thời gian 1 giờ 4 phút 20 giây. Biết Al có khối lượng mol nguyên tử là A = 27 g/mol và có hoá trị n = 3.
c) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và M.

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 như hình vẽ.
Trong đó $E = 9 V; r = 0, 5 Ω; R_{P}$ là bình điện phân đựng dung dịch ${CuSO}_{4}$ với cực dương bằng đồng; đèn Đ loại 6V – 9W; $R_{t}$ là biến trở. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64 $g / mol$ và có hoá trị n = 2.
a) Khi $R_{t} = 12 Ω$ thì đèn sáng bình thường. Tính khối lượng đồng bám vào catôt của bình điện phân trong 1 phút, công suất tiêu thụ của mạch ngoài và công suất tiêu thụ của nguồn.
b) Khi điện trở của biến trở tăng thì lượng đồng bám vào catôt của bình điện phân trong 1 phút thay đổi như thế nào?

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

Hai điện tích điểm $q_{1} = 16 . 10^{- 6} C v à q_{2} = 4 . 10^{- 6} C$ đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau 30 cm.
a) Xác định lực tác dụng của $q_{1} v à q_{2}$
b) Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích $q_{1} v à q_{2}$ gây ra tại điểm C cách A 40 cm, cách B 10 cm.
c) Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích $q_{1} v à q_{2}$ gây ra bằng không.

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 7

Cho mạch điện như hình vẽ.
Ba nguồn điện giống nhau, mỗi cái có suất điện động e và điện trở trong r; $R_{1} = 3 Ω; R_{2} = 6 Ω$ ; bình điện phân chứa dung dịch $C u S O_{4}$ với cực dương bằng đồng và có điện trở $R_{p} = 0, 5 Ω$ . Sau một thời gian điện phân 386 giây, người ta thấy khối lượng của bản cực làm catôt tăng lên 0,636 gam. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64 g/mol và có hoá trị n = 2.
a) Xác định cường độ dòng điện qua bình điện phân và qua từng điện trở.
b) Dùng một vôn có điện trở rất lớn mắc vào 2 đầu A và C của bộ nguồn. Nếu bỏ mạch ngoài đi thì vôn kế chỉ 20 V. Tính suất điện động và điện trở trong của mỗi nguồn điện.

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

Nêu định nghĩa và viết công thức tính hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường.

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