Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi hiệu điện thế của nguồn là $U$
Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước là $Q$.
trở của các dây bếp điện là $R_1,R_2$
Khi dùng dây điện trở $R_1 : Q=\dfrac{U^2}{R_1}.t_1 (1) $
Khi dùng dây điện trở $R_2 : Q=\dfrac{U^2}{R_2}.t_2 (2) $
Khi $R_1$ nối tiếp $R_2 : Q=\dfrac{U^2}{R_1+R_2}.t_3 (3) $
Khi $R_1//R_2 : Q=\dfrac{U^2.t_4}{bR_{tđ}} =U^2t_4(\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}) (4)$
$a)$ Mắc nối tiếp
Từ $(1),(2)$ ta suy ra : $\dfrac{t_1}{R_1}=\dfrac{t_2}{R_2}=\dfrac{t_1+t_2}{R_1+R_2} $
So sánh với $(3)$ ta được $t_3=t_1+t_2=45$ phút
$b)$ Mắc song song
Từ $(4)$ ta có : $\dfrac{1}{t_4}=\dfrac{U^2}{Q}\left\{ {\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2} } \right\} =\dfrac{U^2}{QR_1}+\dfrac{U^2}{QR_2}=\dfrac{1}{t_1}+\dfrac{1}{t_2} $
$t_4=\frac{t_1t_2}{t_1+t_2}=10 $ phút
Gọi UU là hiệu điện thế sử dụng, QQ là nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước, ta có:
Q=U2R1t1=U2R2t2(1)Q=U2R1t1=U2R2t2(1)
Gọi t3t3 là thời gian đun sôi ấm nước khi mắc hai dây song song, ta có:
Q=U2R1R2R1+R2t3(2)Q=U2R1R2R1+R2t3(2)
Từ (1)(1) và (2)⇒t3=t1.t2t1+t2=24(2)⇒t3=t1.t2t1+t2=24 phút.
a) Rtd= \(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\)= \(\frac{1}{15}+\frac{1}{10}\)=6 \(\Omega\)
b) I=\(\frac{U}{R}\)(định luật ôm)=\(\frac{18}{6}\)=3(A)
ta có:
U2=I2R2=34.2V
do U1=U2=U3=U nên U=34.2V
ta lại có:
\(I_1=\frac{U_1}{R_1}=1.425A\)
\(I_3=\frac{U_3}{R_3}=0.95A\)
mà I=I1+I2+I3=1.425+0.95+1.9=4.275A
a) Điện trở tương đương đoạn mạch :
\(R = R_1 + R_2 + R_3 = 20 + 30 + 40 = 90 (\Omega) \quad\)
b) Hiệu điện thế giữa hai đầu AB :
\(U = IR = 0,2 \cdot 90 = 18 (V) \quad\)
c) Do \(R_1 \; nt \; R_2 \; nt \; R_3\) nên \(I_1 = I_2 = I_3 = I = 0,2 (A) \quad\)
Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở :
\(U_1 = I_1 R_1 = 0,2 \cdot 20 = 4 (V) \quad\)
\(U_2 = I_2 R_2 = 0,2 \cdot 30 = 6 (V) \quad\)
\(U_3 = I_3 R_3 = 0,2 \cdot 40 = 8 (V) \quad\)
- Điện trở tương đương của mạch khi mắc R1 nối tiếp với R2 là :
\(Rnt=\frac{Unt}{Int}=\frac{6}{0,24}=25\left(ôm\right)\)
hay R1 + R2 = 25 (Ω) (1)
- Điện trở tương đương của mạch khi mắc R1 song song với R2 là :
\(R_{ss}=\frac{U_{ss}}{I_{ss}}=\frac{6}{1}=1\)(Ω)
hay \(\frac{R_1.R_2}{R_1+R_2}=6\left(ôm\right)\)
-> R1.R2=6.(R1+R2)=6.25 hay R1.R2=150 (Ω) (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được :
\(\begin{cases}R_1=15\left(\Omega\right),R_2=10\left(\Omega\right)\\R_1=10\left(\Omega\right),R_2=15\left(\Omega\right)\end{cases}\)
Vậy nếu R1=15(Ω) thì R2=10(Ω) , R1=10(Ω) thì R2=15(Ω)
* Gọi Q (J) là nhiệt lượng mà bếp cần cung cấp cho ấm để đun sôi nước thì Q luôn không đổi trong các trường hợp trên. Nếu ta gọi t1 ; t2 ; t3 và t4 theo thứ tự là thời gian bếp đun sôi nước tương ứng với khi dùng R1, R2 nối tiếp; R1, R2 song song ; chỉ dùng R1 và chỉ dùng R2 thì theo định luật Jun-lenxơ ta có :
\(Q=\frac{U^2.t}{R}=\frac{U^2.t_1}{R_1+R_2}=\frac{U^2.t_2}{\frac{R_1.R_2}{R_1+R_2}}=\frac{U^2.t_3}{R_1}=\frac{U^2.t_4}{R_2}\) (1)
* Ta tính R1 và R2 theo Q; U ; t1 và t2 :
+ Từ (1) \(\Rightarrow\) R1 + R2 = \(R_1+R_2=\frac{U^2t_1}{Q}\)
+ Cũng từ (1) \(\Rightarrow\) R1 . R2 = \(R_1.R_2=\frac{U^2t_2}{Q}\left(R_1+R_2\right)=\frac{U^4t_1t_2}{Q^2}\)
* Theo định lí Vi-et thì R1 và R2 phải là nghiệm số của phương trình :
R2 - \(\frac{U^2t_1}{Q}.R+\frac{U^4t_1t_2}{Q^2}=0\)(1)
Thay t1 = 50 phút ; t2 = 12 phút vào PT (1) và giải ta có \(\Delta=10^2.\frac{U^2}{Q^2}\Rightarrow\sqrt{\Delta}=\frac{10.U^2}{Q}\) .
\(\Rightarrow\) \(R_1=\frac{\frac{U^2t_1}{Q}+\frac{10U^2}{Q}}{2}=\frac{\left(t_1+t_2\right)U^2}{2Q}=30\frac{U^2}{Q}\) và \(R_2=20.\frac{U^2}{Q}\)
* Ta có \(t_3=\frac{Q.R_1}{U^2}\)= 30 phút và \(t_4=\frac{Q.R_2}{U^2}\) = 20 phút . Vậy nếu dùng riêng từng điện trở thì thời gian đun sôi nước trong ấm tương ứng là 30 phút và 20 phút .