Cho mạch điện (Hình 2): các điện trở R₁ = R₂ = R₃ = R; đèn Đ có điện trở 3R; X là một biến trở có điện trở R_x thay đổi được; ampe kế lí tưởng. Bỏ qua điện trở của dây nối và khoá K.

Một nguồn điện E có hiệu điện thế U không đổi dùng để mắc vào mạch nói trên.

1. Ban đầu khoá K mở và mắc vào hai cực của nguồn E vào hai điểm C, D. Khi đó công suất trên cả đoạn mạch P = 36W và ampe kế chỉ 1A. Hãy xác định hiệu điện thế U của nguồn và giá trị điện trở R.

2. Bây giờ ngắt hai cực của nguồn E ra khỏi C, D và mắc hai cực nguồn này vào hai điểm A, B đồng thời đóng khoá K.

a. Điều chỉnh giá trị R_x sao cho công suất trên R₂ là P₂ = 8W. Tìm công suất của bóng đèn Đ.

b. Điều chỉnh giá trị R_x để công suất trên X đạt cực đại. Tìm R_x và công suất cực đại trên X khi đó.

c. Khi cho R_x tăng thì độ sáng đèn tăng hay giảm? Vì sao?

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

1. Ta có:

Cho mạch điện (Hình 2): các điện trở R1 = R2 = R3 = R; đèn Đ có điện trở 3R; X là một biến trở có điện trở Rx thay đổi được; (ảnh 2)

2a. Ta có :

$P_{2} = 8 W \Rightarrow \{\begin{cases} I_{2} = \sqrt{\frac{P_{2}}{R_{2}}} = \sqrt{\frac{8}{3}} A \\ U_{C B} = \sqrt{P_{2} R_{2}} = 2 \sqrt{6} V \end{cases} \Rightarrow I_{1} = \frac{U_{A C}}{R_{1}} = \frac{U - U_{C B}}{R_{1}} = 4 - \sqrt{\frac{8}{3}} V$

Ta có : $\{\begin{cases} I_{X} = I_{1} - I_{2} = I_{3} - I_{D} \\ U = R_{D} I_{D} + R_{3} I_{3} \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} I_{3} - I_{D} = 4 - \sqrt{\frac{32}{3}} \\ 4 = 3 I_{D} + I_{3} \end{cases}$

$I_{D} = \sqrt{\frac{2}{3}} A \Rightarrow P_{D} = R_{D} . I_{D}^{2} = 6 W$

2b.

Ta có: $\{\begin{cases} I_{2} = I_{1} - I_{X} \\ U_{A B} = U = R_{1} I_{1} + R_{2} I_{2} \end{cases} \Rightarrow U = R (2 I_{1} - I_{X}) (1)$

Và: $\{\begin{cases} I_{3} = I_{X} + I_{D} \\ U = R_{D} I_{D} + R_{3} I_{3} \end{cases} \Rightarrow U = R (4 I_{D} + I_{X}) (2) \overset{(1), (2)}{\to} I_{1} = 2 I_{D} + I_{X} (3)$

Lại có: $U_{A D} = R_{D} I_{D} = R_{1} I_{1} + R_{X} I_{X} (4) \overset{(3); (4)}{\to} R I_{D} = (R + R_{X}) I_{X} (5) \overset{(2); (5)}{\to} I_{X} = \frac{U}{5 R + 4 R_{X}} \Rightarrow P_{X} = R_{X} I_{X}^{2} = \frac{U^{2} R_{X}}{{(5 R + 4 R_{X})}^{2}} \Rightarrow P_{\max} = \frac{U^{2}}{80 R} = 0, 6 W \Leftrightarrow R_{X} = \frac{5}{4} R = 3, 75 Ω$

2c. $I_{D} = \frac{U}{R (4 + \frac{R}{R + R_{X}})}$ => R_X tăng => I_D tăng hay độ sáng tăng.

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 »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Cho một số dụng cụ và thiết bị sau đây:

- Một nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi (Hình 3a);

- Hai bóng đèn giống nhau, có hiệu điện thế định mức bằng U (Hình 3b);

- Hai công tắc ba điểm hay còn gọi là cái chuyển mạch hai vị trí (1, 2). Mỗi công tắc có hai trạng thái có thể nối điểm 0 với điểm 1 hoặc điểm 0 với điểm 2. Các công tắc có thể nối với dây nối qua các đầu A, B, C và A’, B’, C’ (Hình 3c).

- Một số đoạn dây nối có điện trở không đáng kể.

Em hãy vẽ một sơ đồ mạch điện có tất cả các dụng cụ và thiết bị trên, sao cho sau mỗi lần điều khiển các công tắc (chuyển trạng thái đóng ở 1 hoặc 2) ta được một trong các trường hợp sau:

a. Hai đèn không sáng.

b. Hai đèn đều sáng bình thường.

c. Hai đèn đều sáng như nhau và kém hơn bình thường.

d. Một đèn sáng bình thường, một đèn không sáng.

Hãy mô tả trạng thái của hai công tắc trong mạch điện vừa vẽ để thoả mãn điều kiện a, b, c và d.

Xem đáp án

Lời giải

Cho một số dụng cụ và thiết bị sau đây: - Một nguồn điện có hiệu điện thế U không (ảnh 2)

a) K ở 1 ; K’ ở 2

b) K ở 1 ; K’ ở 1

c) K ở 2 ; K’ ở 2

d) K ở 2 ; K’ ở 1.

Câu 2

Trước đây từ thành phố A đến thành phố B và ngược lại, chỉ có một đường bộ duy nhất gọi là quốc lộ 1. Đường này có một đoạn phải qua đèo, cung đường đèo uốn lượn quanh co, rất nguy hiểm. Mỗi ô tô đi từ A đến B hoặc ngược lại trung bình hết 2 giờ 40 phút, trong đó có 40 phút nghỉ trên đỉnh đèo.

Ngày nay người ta đã làm một đường hầm xuyên qua núi để đi qua hầm, người ta làm hai đoạn đường dẫn từ quốc lộ 1 đến miệng hầm: đoạn đường dẫn thứ nhất đi từ địa điểm C trên quốc lộ 1 tại ở chân đèo bên này đi đến miệng hầm; đoạn đường dẫn thứ 2 từ miệng hầm còn lại đến địa điểm D trên quốc lộ 1 ở chân đèo bên kia (minh hoạ ở Hình 1).

Biết:

- Chiều dài của của đường hầm chính là 6,28km, tổng chiều dài hai đoạn đường dẫn từ quốc lộ 1 đến hai đầu của đường hầm là 5,72km.

- Mỗi ô tô đi từ A đến B (hoặc ngược lại) nếu phải đi qua đường hầm chỉ mất 2 giờ và không cần nghỉ giữa đường, trong đó thời gian qua cung đường hầm (từ lúc bắt đầu tách khỏi quốc lộ 1 đến lúc trở lại quốc lộ 1) là 18 phút.

- Tốc độ trung bình xe đi từ C đến D (hoặc ngược lại) trên cung đường có hầm là v₁ hoặc trên cung đường đèo là v₂, biết v₁ = 2,5v₂.

Coi rằng các xe có tốc độ trung bình như nhau trên các đoạn đường giống nhau.

a. Tìm chiều dài của đoạn đường đèo.

b. Hiện nay, trung bình mỗi ngày có 6500 lượt xe ô tô qua đường hầm đó. Biết trung bình mỗi xe tiêu thụ hết 1 lít xăng thì chạy được 12km khi đi qua cung đường hầm hoặc 7km khi đi qua cung đường đèo. Cho giá mỗi lít xăng là 18.000 đồng. Tính số tiền xăng tiết kiệm được sau một tháng (30 ngày) cho tổng các xe qua đường hầm trên.

Xem đáp án

Lời giải

) Thời gian qua cung đường có hầm là: t₁ = 18 phút = 0,3 giờ

Giả sử t₂ là thời gian qua đèo

Ta có : t₂ – t₁ = 3 giờ 40 phút – 40 phút – 2 giờ = 1 giờ => t₂ = 1,3 giờ

Chiều dài cung đường có hầm là : S₁ = 6,28 + 5,72 = 12km

Gọi S₂ là chiều dài đoạn đường đèo.

Lại có : $\{\begin{cases} S_{1} = v_{1} t_{1} \\ S_{2} = v_{2} t_{2} \end{cases} \Rightarrow S_{2} = S_{1} . \frac{v_{2}}{v_{1}} . \frac{t_{2}}{t_{1}} = 1, 2. \frac{1}{2, 5} . \frac{1, 3}{0, 3} = 20, 8 k m$