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 776

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