(các bạn có thể chỉ cần làm 1 phần c thôi)
Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức U = 36V, công suất định mức 24W
a) Tính điện trở đèn
b) Phải mắc biến trở như thế nào với đèn trên vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 60V để đèn sáng
bình thường. Tính giá trị biến trở tham gia vào mạch điện và công suất trên biến trở tiêu thụ khi đó.
c) Xác định giá trị của biến trở để công suất tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị cực đại
CHÚC BẠN HỌC TỐT !!!!!!!!!!
Đáp án:
$a) R_Đ = 54 (\Omega)$
$b) R_b = 36 (\Omega); P_b = 16 (W)$
$c)$ `P_{max} = 50/3 (W)` khi $R_{b’} = 54 (\Omega)$
Giải thích các bước giải:
$U_{ĐM} = 36 (V)$
$P_{ĐM} = 24 (W)$
$a)$
Cường độ dòng điện định mức và điện trở của đèn là:
`I_{ĐM} = P_{ĐM}/U_{ĐM} = 24/36 = 2/3 (A)`
`R_Đ = U_{ĐM}/I_{ĐM} = 36/{2/3} = 54 (\Omega)`
$b)$
`U = 60 (V)`
Vì $U_{ĐM} < U (36V < 60V)$
`=>` Phải mắc thêm biến trở vào mạch theo sơ đồ mạch điện:
`Đ` $nt$ $R_b$
Khi đèn sáng bình thường:
`I_b = I_{ĐM} = 2/3 (A)`
`U_b = U – U_{ĐM} = 60 – 36 = 24 (V)`
Giá trị của biến trở và công suất tiêu thụ trên biến trở lúc này là:
`R_b = U_b/I_b = 24/{2/3} = 36 (\Omega)`
`P_b = I_b.U_b = 2/3 .24 = 16 (W)`
$c)$
Công suất tiêu thụ trên biến trở có giá trị cực đại khi giá trị của biến trở là `R_{b’} (\Omega)`
Điện trở tương đương của mạch lúc này là:
`R_{tđ} = R_Đ + R_{b’} = 54 + R_b’ (\Omega)`
Cường độ dòng điện qua mạch chính là:
`I = U/R_{tđ} = 60/{54 + R_{b’}} (A)`
`=> I_b’ = I = 60/{54 + R_{b’}} (A)`
Công suất tiêu thụ trên biến trở lúc này là:
`P = I_{b’}^2 .R_{b’} = (60/{54 + R_{b’}})^2.R_b`
`= {3600.R_{b’}}/{(R_{b’}^2 + 54)^2}`
Vì `(R_{b’} + 54)^2 \ge 4.R_{b’}.54`
`\ge 216.R_{b’}`
`=> P ≤ {3600.R_{b’}}/{216.R_{b’}} = 50/3 (\Omega)`
Dấu `”=”` xảy ra khi `R_{b’} = 54 (\Omega)`
Đáp án:a,R=54 ôm, b, mắc nối tiếp R2=36 ôm, Pr2=16(w), c, Pr2max=16,67 (w)
Giải thích các bước giải:
a, R=U^2/P
b, để đèn sáng bình thường thì công suất đèn bằng 24 W => Uđèn=36 v, i=2/3 (A), suy ra Ubiến trở=60-36=24 (V), vậy R2=36 , Pr2= U^2/R2= 16(w)
c, ta có I=u/(R1+R2), suy ra Pr2= I^2.R2= u^2.R2/(R1+R2)
chia cả tử và mẫu số cho R2, rồi biện luận để Pr2max thì mẫu số min <=> R1=R2=54 =>Pr2max=16,67(w)