Bài 3 trang 62 SGK Vật lí 11

Trung bình: 4,54
Đánh giá: 61
Bạn đánh giá: Chưa

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.5, trong đó nguồn điện có suất điện động ξ = 12V, và điện trở trong là r = 1,1 Ω; điện trở R = 0,1 Ω.

 

a) Điện trở x phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở ngoài mạch là lớn nhất?

b) Điện trở x phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở điện trở này là lớn nhất? Tính công suất lớn nhất đó.


a) Tính điện trở x để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất.

- Mạch ngoài gồm điện trở R mắc nối tiếp với điện trở x, có điện trở tương đương là: R= R + x = 0,1 + x.

- Cường độ dòng điện trong trong mạch : I=ξR+x+r

- Công suất tiêu thụ mạch ngoài:  P=I2.RN=ξ2.(R+x)(R+r+x)2=ξ2(R+x+rR+x)2

Để công suất P trên đây lớn nhất thì mẫu số ở về phải là nhỏ nhất. từ bất đẳng thức cô si ta có R + x = r.

Từ đó suy ra: x = r –R = 1 Ω.

b) Công suất tiêu thụ trên điện trở x:

- Tính công suất tiêu thụ trên điện trở x này là lớn nhất:

- Từ các tính toán trên, ta có công suất tiêu thu, điện trở x là:

Px=xI2=ξ2.x(R+x+r)2=ξ2x+R+rx2

+ Tương tự như đã làm ở trên đây, công suất Px lớn nhất khi x= R + r = 1,2 Ω.

Giá trị của công suất lớn nhất này là: 30 W.