Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.4, trong đó các ắc quy có suất điện động E1 = 12V; E2 = 6V và có điện trở không đáng kể. Các điện trở R1 = 4Ω; R2 = 8Ω
Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch. tính công suất tiêu thụ điện của mỗi điện trở.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch ta được:
Cường độ dòng điện trong mạch chính là:
Công suất của mỗi ắc quy:
Ppin1 = E1.I = 12. 1,5 = 18W
Ppin2 = E2.I = 6. 1,5 = 9W
Năng lượng mỗi ắc quy cung cấp trong 5 phút:
Apin1 = Ppin1.t = 18.5.60 = 5400J
Apin2 = Ppin2.t = 9.5.60 = 2700J
Công suất tiêu thụ ở mạch ngoài
Để công suất mạch ngoài cực đại (Pmax) thì mẫu số của biểu thức trên phải đạt cực tiểu
tức
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho 2 số dương RN và r2/RN
Ta có:
Dấu bằng xảy ra khi RN = r
⇒ Rx = RN – R = r – R = 1,1 – 0,1 = 1Ω
Giá trị cực đại của công suất mạch ngoài:
Công suất tiêu thụ trên điện trở Rx:
Áp dụng đẳng thức Cô-si cho hai số dương Rx và
Ta có:
Dấu "=" xảy ra khi Rx = R + r = 1,2Ω
Giá trị cực đại của cống suất mạch ngoài:
a) Tính cường độ dòng điện trong mạch:
- Suất điện động của bộ nguồn ghép nối tiếp: ξb = ξ1 + ξ2 = 18 V.
- Điện trở tương đương của mạch ngoài gồm hai điện trở mắc nối tiếp:
RN = R1 + R2 = 12 Ω
Từ định luật Ôm đối với toàn mạch thì cường độ dòng điện chạy trong mạch là:
I = ξb /(RN + rb) = 1,5A
b) Công suất tiêu thụ điện:
Của điện trở R1 là P1 = I2R1 = 9 W
Của điện trở R2 là P2 = I2R2 = 18 W.
c) Tính công suất và năng lượng mà acquy cung cấp:
- Công suất của acquy thứ nhất: Png(1) = ξ1I = 18W
Năng lượng mà acquy thứ nhất cung cấp trong năm phút :
Wng(1) = Png(1)t = 5 400 J
Tương tự với nguồn 2 ta được: Png(2) = 9 W, Wng(2)= 2700 J
Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch ta được:
Cường độ dòng điện trong mạch chính là:
Vì 2 điện trở ghép nối tiếp với nguồn nên I1 = I2 = I = 1,5A
Công suất tiêu thụ của mỗi điện trở:
P1 = R1. I12 = 4. 1,52 = 9W
P2 = R2 .I22 = 8. 1,52 = 18W