Đặt hđt ko đổi U=24V vào 2 đầu đoạn mạch có điện trở R1= 20 ohm,mắc nối tiếp với điện trở R2 thì cường độ dòng điênk qua cả mạch là 0,24A
a)Tính điện trở R2 và công suất tiêu thụ điện trên R1
b)Tính nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch trong 30 phút
c)Mắc thêm Rx // R2 thì công suất tiêu thụ của toàn đoạn mạch sang gấp đôi.Tính Rx
Đáp án:
Giải thích eeeeecác bước giải:
Đáp án: 80 ôm; 1,152 W; 10368 J; 16 ôm
Giải thích các bước giải: Điện trở tương đương của mạch: \(R = {R_1} + {R_2}\)
Theo đề bài ta có:
\(R = \frac{U}{I} \Rightarrow {R_1} + {R_2} = \frac{U}{I} \Rightarrow 20 + {R_2} = \frac{{24}}{{0,24}} \Rightarrow {R_2} = 80\,\,\left( \Omega \right)\)
Công suất tiêu thụ trên R1:
\({P_1} = {I^2}.{R_1} = 0,{24^2}.20 = 1,152\,\,\left( {\text{W}} \right)\)
b) Nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch trong 30 phút:
\(Q = {I^2}Rt = 0,{24^2}.100.30.60 = 10368\,\,\left( J \right)\)
c) Khi mắc thêm Rx // R2, điện trở tương đương của mạch:
\(R’ = {R_1} + \frac{{{R_2}.{R_x}}}{{{R_2} + {R_x}}} = 20 + \frac{{80{R_x}}}{{80 + {R_x}}} = \frac{{100{R_x} + 1600}}{{{R_x} + 80}}\)
Cường độ dòng điện qua mạch:
\(I’ = \frac{U}{{R’}} = \frac{{24.\left( {{R_x} + 80} \right)}}{{100{R_x} + 1600}} = \frac{{6.\left( {{R_x} + 80} \right)}}{{25.\left( {{R_x} + 16} \right)}}\)
Hiệu điện thế qua Rx:
\({U_x} = U – I’.{R_1} = 24 – \frac{{120.\left( {{R_x} + 80} \right)}}{{25.\left( {{R_x} + 16} \right)}} = \frac{{480{R_x}}}{{25.\left( {{R_x} + 16} \right)}}\)
Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch lúc đầu:
\(P = {I^2}.R = 0,{24^2}.100 = 5,76\,\,\left( {\text{W}} \right)\)
Công suất tiêu thụ trên Rx:
\({P_x} = P’ – P = 2P – P = P = 5,76\,\,\left( {\text{W}} \right)\)
Ta có:
\({P_x} = \frac{{{U_x}^2}}{{{R_x}}} \Rightarrow {U_x}^2 = {P_x}.{R_x} \Rightarrow {\left( {\frac{{480{R_x}}}{{25.\left( {{R_x} + 16} \right)}}} \right)^2} = 5,76.{R_x} \Rightarrow {R_x} = 16\,\,\Omega \)