Cho mạch điện như hình vẽ 1. Biết hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch không đổi là λ=34.104J/kg.và các đèn có ghi: đèn Đ1 (6V−3W); đèn Đ2 (12V−12W); đèn Đ3 (12V−3W),Rb là biến trở. a. Có thể điều chỉnh b...

Đèn Đ1:Idm1=Pdm1Udm1=36=0,5ARd1=Udm1Idm1=60,5=12Ω Đèn Đ2:Idm2=Pdm2Udm2=1212=1ARd2=Udm2Idm2=121=12Ω Đèn Đ3:Idm3=Pdm3Udm3=312=0,25ARd3=Udm3Idm3=120,25=48Ω Do Idm1≠Idm2+Idm3nên ba đèn không thể sáng bình thường b. Do Idm1<Idm2+Idm3 nên mắc R1 song song với đèn Đ1. UR1=Udm1=6VUR1=Udm1=6V⇒R1=UR1IR1=60,75=8Ω IRb=Idm2+Idm3=1+0,25=1,25AURb=U−Udm1−Udm2=26−6−12=8V⇒Rb=URbIRb=81,25=6,4Ω c Để cả ba đèn sáng bình thường ta có cách mắc: (Đ1 nt R2)// Đ2// Đ3 IR2=Idm1=0,5AUR2=Udm2−Udm1=12−6=6V⇒R2=UR2IR2=60,5=12ΩIRb=Idm1+Idm2+Idm3=0,5+1+0,25=1,75AURb=U−Udm2=26−12=14V⇒Rb=URbIRb=141,75=8Ω d.Công suất có ích:Pci=Pdm1+Pdm2+Pdm3=3+12+3=18W Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên các điện trở là: Cách mắc 1: P1=IR12R1+IRb2Rb=0,752.8+1,252.6,4=14,5W⇒H1=PciPci+P1=1818+14,5=55,4% Cách mắc 2: P2=IR22R2+IRb2Rb=0,52.12+1,752.8=27,5W ⇒H2=PciPci+P2=1818+27,5=39,6%

Câu hỏi:

06/06/2022 788

Cho mạch điện như hình vẽ 1. Biết hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch không đổi là $λ = {34.10}^{4} J / k g .$ và các đèn có ghi: đèn Đ₁ $(6 V - 3 W);$ đèn Đ₂ $(12 V - 12 W);$ đèn Đ₃ $(12 V - 3 W),$ $R_{b}$ là biến trở.

a. Có thể điều chỉnh biến trở để cả ba đèn sáng bình thường không? Tại sao?

b. Mắc thêm một điện trở R₁ vào mạch. Tìm giá trị của biến trở R_b, cách mắc và giá trị của R₁ để cả ba đèn sáng bình thường.

c. Ba đèn và điện trở R₂ có thể mắc theo cách khác rồi mắc vào hai điểm AB để cả ba đèn sáng bình thường. Tìm cách mắc đó, tính giá trị của biến trở R_b và R₂.

d. Tính hiệu suất của hai cách mắc trên. Xem rằng điện năng tiêu thụ trên các bóng đèn là có ích, còn trên các điện trở là vô ích.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Đề thi Vật lí ôn vào 10 hệ chuyên có đáp án (Mới nhất) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đèn Đ_{1: $\{\begin{matrix} I_{d m 1} = \frac{P_{d m 1}}{U_{d m 1}} = \frac{3}{6} = 0, 5 A \\ R_{d 1} = \frac{U_{d m 1}}{I_{d m 1}} = \frac{6}{0, 5} = 12 Ω \end{matrix}$}

Đèn Đ₂: $\{\begin{matrix} I_{d m 2} = \frac{P_{d m 2}}{U_{d m 2}} = \frac{12}{12} = 1 A \\ R_{d 2} = \frac{U_{d m 2}}{I_{d m 2}} = \frac{12}{1} = 12 Ω \end{matrix}$

Đèn Đ_{3: $\{\begin{matrix} I_{d m 3} = \frac{P_{d m 3}}{U_{d m 3}} = \frac{3}{12} = 0, 25 A \\ R_{d 3} = \frac{U_{d m 3}}{I_{d m 3}} = \frac{12}{0, 25} = 48 Ω \end{matrix}$}

Do $I_{d m 1} \neq I_{d m 2} + I_{d m 3}$ nên ba đèn không thể sáng bình thường

b. Do $I_{d m 1} < I_{d m 2} + I_{d m 3}$ nên mắc R₁ song song với đèn Đ₁.

$U_{R 1} = U_{d m 1} = 6 V U_{R 1} = U_{d m 1} = 6 V \Rightarrow R_{1} = \frac{U_{R 1}}{I_{R 1}} = \frac{6}{0, 75} = 8 Ω$

$I_{R b} = I_{d m 2} + I_{d m 3} = 1 + 0, 25 = 1, 25 A U_{R b} = U - U_{d m 1} - U_{d m 2} = 26 - 6 - 12 = 8 V \Rightarrow R_{b} = \frac{U_{R b}}{I_{R b}} = \frac{8}{1, 25} = 6, 4 Ω$

c Để cả ba đèn sáng bình thường ta có cách mắc: (Đ₁ nt R₂)// Đ₂// Đ₃

_{$I_{R 2} = I_{d m 1} = 0, 5 A U_{R 2} = U_{d m 2} - U_{d m 1} = 12 - 6 = 6 V \Rightarrow R_{2} = \frac{U_{R 2}}{I_{R 2}} = \frac{6}{0, 5} = 12 Ω I_{R b} = I_{d m 1} + I_{d m 2} + I_{d m 3} = 0, 5 + 1 + 0, 25 = 1, 75 A U_{R b} = U - U_{d m 2} = 26 - 12 = 14 V \Rightarrow R_{b} = \frac{U_{R b}}{I_{R b}} = \frac{14}{1, 75} = 8 Ω$}

d.Công suất có ích:

P_{c i} = P_{d m 1} + P_{d m 2} + P_{d m 3} = 3 + 12 + 3 = 18 W

Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên các điện trở là:

Cách mắc 1: $P_{1} = I_{R 1}^{2} R_{1} + I_{R b}^{2} R_{b} = 0, 75^{2} .8 + 1, 25^{2} .6, 4 = 14, 5 W \Rightarrow H_{1} = \frac{P_{c i}}{P_{c i} + P_{1}} = \frac{18}{18 + 14, 5} = 55, 4 %$

Cách mắc 2: $P_{2} = I_{R 2}^{2} R_{2} + I_{R b}^{2} R_{b} = 0, 5^{2} .12 + 1, 75^{2} .8 = 27, 5 W$

\Rightarrow H_{2} = \frac{P_{c i}}{P_{c i} + P_{2}} = \frac{18}{18 + 27, 5} = 39, 6 %

Hot: 500+ Đề thi vào 10 file word các Sở Hà Nội, TP Hồ Chí Minh có đáp án 2025 (chỉ từ 100k). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một bình nhiệt lượng kế khối lượng $m_{1} = m$ chứa một lượng nước có khối lượng $m_{2} = 2 m$ hệ thống đang có nhiệt độ $t_{1} = 10^{0} C .$ Người ta thả vào bình một cục nước đá khối lượng M nhiệt độ $t_{2} = - 5^{0} C,$ khi cân bằng cục nước đá chỉ tan một nửa khối lượng của nó. Sau đó rót thêm một lượng nước ở nhiệt độ $t_{3} = 50^{0} C,$ có khối lượng bằng tổng khối lượng của nước và nước đá có trong bình. Nhiệt độ cân bằng của hệ sau đó là $t_{4} = 20^{0} C .$ Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh, coi thể tích của bình đủ lớn, biết nhiệt dung riêng của nước và nước đá lần lượt là c₁ = 4200J/(kg.độ); c₂ = 2100J/(kg.độ), nhiệt nóng chảy của nước đá là $λ = {34.10}^{4} J / k g .$ Xác định nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi: c là nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế.

Giai đoạn 1: khi thả vào bình cục nước đá, do đá tan không hết nên nhiệt độ cân bằng của giai đoạn này là O⁰C. Ta có: $Q_{t o a} = m c (t_{1} - 0) + 2 m c_{1} (t_{1} - 0) = 10 m c + 84000 m$

$Q_{t h u} = M c_{2} (0 - t_{2}) + \frac{M}{2} λ = 180500 M$

Áp dụng phương trình cân bằng

Q_{t o a} = Q_{t h u} \Rightarrow 10 m c + 84000 m = 180500 M

Giai đoạn 2: Rót nước vào bình:

Q_{t o a} = (M + 2 m) . c_{1} . (t_{3} - t_{4}) = (M + 2 m) .4200. (50 - 20) = 126000 (M + 2 m)

$Q_{t h u} = m c (t_{4} - 0) + \frac{M}{2} λ + (2 m + M) c_{1} (t_{4} - 0) = 20. c . m + {17.10}^{4} M + 84000 (2 m + M)$ Áp dụng phương trình cân bằng: $Q_{t o a} = Q_{t h u} \Rightarrow 126000 (M + 2 m) = 20. c . m + {17.10}^{4} M + 84000 (2 m + M)$ $\Rightarrow 42000 (M + 2 m) = 20. c . m + {17.10}^{4} M \Rightarrow m (84000 - 20 c) = 128000 M$

Từ (3) và (4) ta có phương trình: $\frac{10 m c + 84000 m}{m (84000 - 20 c)} = \frac{180500 M}{128000 M} \Rightarrow \frac{10 c + 84000}{84000 - 20 c} = \frac{361}{256}$

$\Rightarrow 2560 c + 21504000 = 30324000 - 7220 c$

$c = \frac{30324000 - 21504000}{2560 + 7220} = 901, 8$ /(kg.độ)

Câu 2

Một chiếc vương miện được làm bằng đồng mạ vàng. Treo vương miện vào lực kế: khi treo trong không khí lực kế chỉ 2,75N; khi nhúng vương miện vào trong nước thì lực kế chỉ 2,48N. Tính tỉ lệ phần trăm về khối lượng của vàng có trong vương miện. Biết trọng lượng riêng của vàng, của đồng và của nước lần lượt là $d_{V} = {193.10}^{3} N / m^{3}; d_{d} = {86.10}^{3} N / m^{3}; d_{n} = 10^{4} N / m^{3} .$

Xem đáp án

Lời giải

Gọi V₁ và V₂ lần lượt thể tích của Vàng và Đồng có trong vương miện

Khi treo trong không khí : $V_{1} d_{v} + V_{2} d_{d} = 2, 75$ Khi nhúng vương miện trong nước thì vật còn chịu lực đẩy Acsimet : $V_{1} d_{v} + V_{2} d_{d} - (V_{1} + V_{2}) d_{n} = 2, 48$ (2)