Vật lí 11 Tổng hợp những điều quan trọng trong chương Dòng điện không đổi

[Tên để làm gì]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Xin chào cả nhà, sau một khoảng thời gian suy xét, BQT box Vật Lí quyết định tạo tạo Topic [Vật lí] Tổng hợp những điều quan trọng Nghe có vẻ lạ lẫm và mọi người chưa hình dung được là nó để làm gì đúng không nào? Mình sẽ nói cụ thể cho mọi người hình dung nhé

Như các bạn đã biết trong mỗi box nhỏ (VD trong phần Vật Lí 12 thì Dao động cơ gọi là 1 box nhỏ ) thường có các bài/ topic quan trọng như tổng hợp kiến thức, chuyên đề, kỹ năng được ghim lên cao để cho không bị trôi và mọi người dễ dàng xem, tìm kiếm. Sau lần quy hoạch lại BOX vừa rồi thì đã có một vài thay đổi lớn. Chúng ta có thêm 1 BOX siêu to khổng lồ và chất lượng là "TÀI LIỆU VẬT LÍ" cập nhật tài liệu từ cơ bản đến nâng cao, ôn thi hsg, thi chuyên, thi THPTQG và đặc biệt là tổng hợp tất cả các loại đề thi cho các bạn tha hồ luyện tập. Những topic ghim cũ đã được di chuyển đến BOX mới vậy câu hỏi đặt ra là vậy topic ghim này lập ra để làm gì? Mình sẽ trả lời ngay đây:

Mục đích:

• Hệ thống lại những dạng cơ bản hay gặp, những thắc mắc thường xuyên của thành viên
• Hệ thống những câu hỏi hay, bài tập lạ, thú vị của thành viên
• Dễ tìm kiếm (vào box nhỏ là mọi người thấy ngay ở đầu trang rồi )
• Phần mở rộng kiến thức (nếu có) mà BQT cập nhật

Nội dung topic:

• Tổng hợp những câu hỏi thường gặp để giải đáp
• Những bài tập lạ, khó, hiếm
• Các phần lưu ý khi học phần kiến thức ở box nhỏ được ghim
• Kiến thức mở của box nhỏ được ghim
• Những mục đích phát sinh khác

Hoạt động:

• BQT box được phân công phụ trách quản lí
• Thành viên không được trả lời tại topic này
• Topic cập nhật thường xuyên theo từng thời kì

Mọi trao đổi góp ý về nội dung thắc mắc tại đây: [Vật lí] Góp ý về nội dung Topic ghim ở box nhỏ

 

[Tên để làm gì]

Một số bài tập đặc trưng có mạch điện
Bài 1:
Các nguồn giống nhau có suất điện động E=1,5 , điện trở trong r= 2,5 mắc thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng thắp sáng bình thường đèn 12V - 18W . Khi số nguồn phải dùng ít nhất thì công suất mỗi nguồn là :
A. 3 W B. 2,25 W C. 1,5 W D. 0,75W

Spoiler: Bài giải

Gọi m,n lần lượt là số nguồn mắc nối tiếp trên 1 dãy và n là số dãy nguồn mắc song song (m,n nguyên dương)
- Suất điện động bộ nguồn: [tex]Eb=mE=1,5m (V)[/tex]
- Điện trở trong bộ nguồn: [tex]rb=\frac{mr}{n}=\frac{2,5m}{n}\Omega[/tex]
- Điện trở đèn: [tex]R=\frac{U^2dm}{Pdm}=\frac{12^2}{18}=8\Omega[/tex]
- Cường độ dòng điện định mức của đèn: [tex]Idm=\frac{Pdm}{Udm}=\frac{18}{12}=1,5A[/tex]
- Cường độ dòng điện mạch chính:
theo định luật Ohm: [tex]I=\frac{Eb}{rb+R}=\frac{1,5m}{\frac{2,5m}{n}+8}=\frac{1,5mn}{2,5m+8n}[/tex]
Vì đèn sáng bình thường nên:
Idm = I
hay: [tex]1,5=\frac{1,5mn}{2,5m+8n}[/tex]
[tex]=>mn=2,5m+8n=>m=\frac{8n}{n-2,5}=\frac{16n}{2n-5}=\frac{(2n-5).8+8.5}{2n-5}=8+\frac{40}{2n-5}[/tex]

Mặt khác, vì m,n là nguyên nên (2n-5) thuộc Ước của 40
=>(2n-5) thuộc { 1,2,4,5,8,10,20,40,-1,-2,-4,-5,-8,-10,-20,-40 }
Lại có m,n nguyên dương nên ta suy ra:

• 2n-5 =1 =>n=3 => m = 48 => Số nguồn cần dùng: N = m.n = 144 nguồn
• 2n-5=5=>n=5 =>m=16 => số nguồn cần dùng: N = m.n= 80 nguồn

Đề yêu cầu số nguồn dùng ít nhất nên có tất cả 80 nguồn mắc thành 5 dãy song song, mỗi dãy có 16 nguồn nối tiếp

Cường độ dòng điện qua mỗi nguồn: [tex]I' = \frac{I}{5}=\frac{Idm}{5}=\frac{1,5}{5}=0,3A[/tex]
Công suất mỗi nguồn: [tex]P=E.I'=0,45W[/tex]

Bài 2:
Cho mạch điện như hình vẽ. E=12V, r=1 Ω, R1=0.4 Ω, R2=6. Rx là biến trở. Rx bằng bao nhiêu thì PRx là lớn nhất

Spoiler: Ảnh mạch điện

https://diendan.hocmai.vn/attachments/screenshot-2021-04-14-20-14-55-png.173611/

Spoiler: Bài giải

Bài này có nhiều phương pháp, một trong số đó là "Nguồn điện tương đương" giải nhanh gấp 10 lần phương pháp mình đề cập dưới đây.
Theo cách đơn giản nhất, ta tính công suất trên Rx theo Rx.
Điện trở tương đương của mạch:
[tex]R_{td} = \frac{R_2.R_x}{R_2+R_x} + R_1 + r[/tex]
Cường độ dòng điện mạch chính:
[tex]I = \frac{E}{R_{td}}[/tex]
Hiệu điện thế trên biến trở:
[tex]U_x = U_2 = U_{2x} = I.R_{2x} = \frac{E}{R_{td}}.\frac{R_2.R_x}{R_2+R_x} = \frac{E.R_2.R_x}{R_2.R_x + (R_1+r)*(R_2+R_x)} = \frac{E.R_2}{R_2 + R_1 + r + \frac{(R_1+r).R_2}{R_x}}[/tex]
(Chỗ này hơi cồng kềnh, không hiểu bạn có thể hỏi lại nha)
Công suất trên biến trở:
[tex]P_x = \frac{U_x^2}{R_x} = \frac{(E.R_2)^2}{R_x.(...)}[/tex]
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si, Pmax khi: [tex]R_x = \frac{(R_1+r).R_2}{R_1+r+R_2}[/tex]
Nhân Rx vô trong biểu thức bên dưới mẫu số ta sẽ được:
[tex]R_x.(R_1+r+R_2+\frac{(R_1+r).R_2}{R_x})^2 = ((R_1+r+R_2).\sqrt{R_x} + \frac{(R_1+r).R_2}{\sqrt{R_x}})^2[/tex]
Để P max thì mẫu số phải min
Bất đẳng thức Cô-si có: tổng hai số nguyên dương nhỏ nhất khi hai số đó bằng nhau
Bạn cho hai phần tử hai bên dấu "+" bằng nhau tìm được Rx
Thay số => ....

Bài 3:
Đặt vào hai đầu đoạn chứa biến trở R một nguồn điện ξ = 20 V và điện trở trong r. Thay đổi giá trị của biến trở thì thấy đồ thị công suất tiêu thụ trên toàn mạch có dạng như hình vẽ. Công suất tiêu thụ cực đại trên mạch là

Spoiler: Bài giải

View attachment 170231
Cường độ dòng điện trong mạch: [tex]I=\frac{E}{r+R}=\frac{20}{r+R}[/tex]
Công suất tiêu thụ trên biến trở: [tex]P=I^2.R=\frac{400.R}{R^2+r^2+2r.R}=>R^2+r^2+2rR=\frac{400R}{P}=>R^2+(2r-\frac{400}{P})R+r^2=0(*)[/tex]
Theo đồ thị ta thấy khi công suất trên R khi giá trị R = 2 và R = 12,5 là bằng nhau
=> (*) có 2 nghiệm là R1 = 2 và R2 = 12,5
Theo định lí Vi-et:
[tex]R1.R2=r^2=>r=5\Omega[/tex]
Công suất tiêu thụ lớn nhất: [tex]Pmax=\frac{E^2}{4r}=20W[/tex] khi R=r = 5 ôm

Bài 4: cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có e=12v r=6 ôm và mạch ngoài là bộ hai điện trở R0, Rx ghép song song. Thay đổi Rx ta thấy khi Rx=R1 thì công suất trên nó đạt cực đại Pxmax= 4W
a) tính R1
b) Dùng một Ampe kế để đo dòng qua R1. Tính Điện trở của Ampe để sai số phép đo là 4%

Spoiler: Bài giải

a) Ta có: Công suất trên Rx tính bằng:
[tex]P = Ix^{2}Rx = \frac{e^{2}Ro^{2}Rx}{(RoRx + rRo + rR1)^{2}}[/tex]
Biện luận => Pmax <=> [tex]r^{2}.(\frac{1}{R1^{2}}- \frac{1}{Ro^{2}}) - \frac{2}{Ro} =1[/tex] (1)
Rút gọn tiếp được thì càng tốt.
Sau đó cho P = 4 (2) khi Rx = R1
Giải hpt (1),(2) => R1 =...
b) Tính cường độ thực qua R1 là I1
Sau đó mắc nối tiếp ampe kế điện trở Ra vào, tính lại cường độ dòng điện qua R1 là I1'
=> Sai số phép đo là 4% thì lập tỉ lệ I1/I1' => Ra

Bài 5:


nếu mạch mắc như trên mà E1>E2 thì E bộ là bao nhiêu?
cường độ dòng điện âm khi nào và nó nói lên điều gì?

Spoiler: Bài giải

Đối với cái này, hãy vẽ chiều dòng điện (E1>E2 nên E1 là nguồn, E2 là máy thu) sau đó định luật Ôm cho từng đoạn mạch để làm thôi
Cường độ dòng điện âm khi nó đi ngược lại với chiều dòng điện thật, nó nói lên ta phải đổi chiều lại là đúng Vd [tex]I_{AB}[/tex] là âm thì [tex]I_{BA}[/tex] là dương và có độ lớn như [tex]I_{AB}[/tex]

Bài 6:
Hai nguồn giống nhau có suất điện động 12V, điện trở 2 ôm mắc //. Mạch ngoài mắc 1 biến trở Rx .xác định giá trị của Rx để công suất tiêu thụ của mạch ngoài bằng 1 nửa công suất tiêu thụ cực đại

Spoiler: Bài giải

Suất điện động của bộ nguồn là [tex]\varepsilon =12V[/tex]
Điện trở trong của bộ nguồn: [tex]r=\frac{2}{2}=1\Omega[/tex]
Công suất tiêu thụ mạch ngoài: [tex]P=I^2R_{x}=\frac{\varepsilon ^{2}R_{x}}{(r+R_{x})^{2}}[/tex] [tex]=\frac{\varepsilon ^{2}}{(\frac{r}{\sqrt{R_{x}}}+\sqrt{R_{x}})̉^{2}}[/tex]
Để [tex]P_{max}[/tex] thì [tex](\frac{r}{\sqrt{R_{x}}}+\sqrt{R_{x}})_{min}[/tex] [tex]\Rightarrow R_{x}=r=1 \Omega [/tex]
=> [tex]P_{max}=36W[/tex]
Theo đề ra [tex]P=\frac{P_{max}}{2}[/tex] [tex]\Leftrightarrow \frac{\varepsilon ^2.R_{x}}{(r+R_{x})^2}=18[/tex][tex]\Rightarrow R_{x}\approx 0,17\Omega[/tex] hoặc [tex]R_{x}\approx 5,83\Omega[/tex]

Bài 7:
điot có đặc tuyến vôn,ampe như hình vẽ
Khi U>= U0 hiệu điện thế thuận, điot mở
Ban đầu tụ C chư được tích điện .Hỏi khi đóng K dòng điện qua mạch có I bằng bao nhiên.Tính điện lương qua mạch sau khi đóng K và nhiệt lương tồng cộng tỏa ra trên RView attachment 98681

Spoiler: Bài giải

[

ban đầu đi ot phân cực thuận
thì dòng nạp cho tụ
[tex]i=\frac{dq}{dt}[/tex]
[tex]uab=E=\frac{q}{C}+iR[/tex]
thay i vào tích phân tìm đc điện lượng qua mạch
[tex]EC.R-\frac{q}{R}=\frac{dq}{dt}.[/tex]
đặt vế trái là X
=> dX=-dq
tích phân tìm hằng số C
tí sẽ thấy hàm e mũ là hàm của q
đạo hàm q sẽ ra i
[tex]dQ=i^{2}Rdt[/tex]
thay i vào tích phân lên là ra
khi tụ đầy q=U.C
khi mạch ổn định thì tụ sẽ thành cái phóng điện do đi ot cản troẳ dòng phóng ngc lại nên tụ phóng theo chiều đi ot
/SPOILER]

 

[Tên để làm gì]

Một bộ ắc quý có suất điện động 6V có dung lượng là 15Ah. Ắc quy này có thể sử dụng thời gian bao lâu cho tới khi phải nạp lại, tính điện năng tương ứng dự trữ trong ắc quy nếu coi nó cung cấp dòng điện không đổi 0,5A

Spoiler: Bài giải

Đổi: [tex]q=15(Ah)=15.3600 = 54000C[/tex]
Thời gian ắc quy sử dụng cho tới khi nạp lại:
[tex]t = \frac{q}{I}=\frac{15}{0,5}=30h[/tex]
Điện lượng tương ứng dự trữ trong ắc quy:
A = qE = 54000.6 = 324000J

Một tụ điện có điện dung 20uF dưới một hiệu điện thế 60 v có điện tích là 1200 uC. tính điện dung và điện tích của tụ nếu như hiệu điện thế giảm đi một nửa

Spoiler: Bài giải

Sau khi giảm 1 nửa, hiệu điện thế còn: U' = 0,5.60 = 30V
Điện dung tụ điện phẳng có công thức [tex]C=\frac{\epsilon .S}{4\pi .k.d}[/tex]
Trong đó S là phần diện tích đối diện của 2 bản, d là khoảng cách giữa 2 bản và [tex]\epsilon[/tex] là hằng số điện môi của chất điện môi chiếm đầy giữa bản của tụ điện phẳng
Vậy C hoàn toàn không phụ thuộc vào hiệu điện thế U
=> Sau khi U giảm 1 nửa, [tex]C=20\mu F=20.10^{-6}F[/tex]
Điện tích tụ lúc này: [tex]Q'=C.U'=20.10^{-6}.30=6.10^{-4}C[/tex]

Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có điện trở trong 2

. Đèn dây tóc Đ có kí hiệu 7V – 7W; R1 = 18

; R2 = 2

và Rx là biến trở thay đổi từ 0 đến 100

. Điều chỉnh giá trị của biến trở để đèn sáng bình thường; đồng thời lúc này công suất tiêu thụ trên đèn là cực đại. Suất điện động của nguồn và giá trị của biến trở khi đó lần lượt là

Spoiler: Bài giải

Sơ đồ mạch điện tương đương:
View attachment 169238
Cường độ dòng điện định mức và điện trở đèn: Idm = 7/7 = 1A ; Rđ = [tex]\frac{7^2}{7}=7\Omega[/tex]
đèn sáng bình thường => Iđ = Idm= I1x= 1A
Đặt Rx = x ( 0 < x [tex]\leq[/tex] 100, ôm)
R1x= [tex]\frac{R1.Rx}{R1+Rx}=\frac{18x}{18+x}[/tex]
U1x = 1.R1x = R1x = [tex]\frac{18x}{18+x}[/tex]
R1xđ = R1x+Rđ = [tex]\frac{18x}{18+x}+7=\frac{25x+126}{18+x}[/tex]
Rtđ = [tex]\frac{R2.R1xđ}{R2+R1xđ}=\frac{50x+252}{27x+162}[/tex]
I = [tex]\frac{E}{r+Rtđ}=\frac{E.(27x+162)}{104x+576}[/tex]
Uab = I.Rtđ= [tex]\frac{E.(25x+126)}{52x+288}[/tex] = U1x + Udm = [tex]\frac{18x}{18+x}[/tex]
Iđ = Uab/R1xđ = [tex]\frac{E.(18+x)}{52x+288}[/tex]
Công suất tiêu thụ trên đèn: Pđ = [tex]Iđ^2.Rđ[/tex]= [tex]\frac{E^2.(18+x)^2.7}{(52x+288)^2}[/tex]
E không đổi => Pđ phụ thuộc vào [tex]\frac{7(18+x)^2.}{(52x+288)^2}[/tex]
View attachment 169258
=> Pđ max khi Rx = 0 => Pđ max = [tex]\frac{3969.E^2}{28900}[/tex]
mà : Pđ max = Idm^2.Rđ = 1.7=7W
=> E [tex]\approx 7,14V[/tex]

Hai nguồn điện có suất điện động và điện trở trong tương ứng là (10V,1 ôm) và ( 15V, 3 ôm ) mắc song song với nhau. Một biến trở R mắc vào bộ nguồn trên để thành mạch kín. Công suất cực đại trên biến trở R có giá trị bằng bao nhiêu

Spoiler: Bài giải

- Điện trở trong và suất điện động của bộ nguồn:
[tex]rb=\frac{1.3}{4}=0,75\Omega[/tex]
[tex]\frac{Eb}{rb}=\frac{E1}{r1}+\frac{E2}{r2}=>Eb=11,25V[/tex]
Cường độ dòng điện trong mạch:
[tex]I=\frac{Eb}{R+rb}=\frac{11,25}{R+0,75}[/tex]
Công suất trên R:
[tex]P=I^2.R=\frac{11,25^2.R}{R^2+0,75^2+2.R.0,75}=\frac{11,25^2}{R+\frac{0,75^2}{R}+2.0,75}\leq \frac{11,25^2}{2.0,75+2\sqrt{\frac{0,75^2}{R}.R}}=42,1875W[/tex]
Dấu "=" xảy ra khi:
[tex]R=\frac{0,75^2}{R}=>R^2=0,75^2=>R=0,75\Omega[/tex]

Spoiler: Bài giải

Vẽ lại mạch: C1 nt ({[(C3ntC2)//C4] nt [(C6ntC7)]}//C5) nt C8 (Chập N vào M)
a) Tính Cb (Công thức nên bạn có thể làm được)
b) [tex]Qb=Cb.U=...[/tex]
[tex]W=\frac{1}{2}Cb.U^{2}=...[/tex]
c) Qb=Q1=Q234567=Q8=...
[tex]U1=\frac{Q1}{C1}=...[/tex] Tương tự U234567 và U8
U23467=U5=...
Q234=Q67=Q6=Q7=C23467.U23467=...
U234=U23=U4=[TEX]\frac{Q234}{C234}=...[/TEX]
Q23=Q2=Q3=C23.U23=...
[TEX]U2=\frac{Q2}{C2}=...; U3=\frac{Q3}{C3}=...[/TEX]
d) [tex]UIA=UI-UA=UI-UM+UM-UA=UIM-UMA=-U5+U1=...[/tex]

Bóng dèn 1 có ghi 220V – 100W và bóng đèn 2 có ghi 220V – 25W.

1. Mắc song song hai đèn này vào hiệu điện thế 220V. Tính điện trở của mỗi bóng và cường độ dòng điện của mỗi bóng khi đó
2. Mắc nối tiếp hai bóng đèn trên vào hiệu điện thế 440V. Hỏi đèn nào sáng yếu, đèn nào dễ cháy?

Spoiler: Bài giải

1. [tex]R_1=\frac{U_{dm1}^{2}}{P_{dm1}}=...[/tex]
[tex]R_2=\frac{U_{dm2}^{2}}{P_{dm2}}=...[/tex]
U=U1=U2
[tex]I_1=\frac{U_1}{R_1}=...[/tex]
[tex]I_2=\frac{U_2}{R_2}=...[/tex]
2.
[tex]I_{dm1}=\frac{P_{dm1}}{U_{dm1}}=...[/tex]
[tex]I_{dm2}=\frac{P_{dm2}}{U_{dm2}}=...[/tex]
[tex]R_{td}=R_1+R_2=...[/tex]
[tex]I=I_1=I_2=\frac{U}{R_{td}}=...[/tex]
So sánh Idm1 với I1 và Idm2 với I2; nếu I<Idm thì đèn sáng yếu; I>Idm thì đèn dễ cháy

 

[Tên để làm gì]

Một mạch điện gồm 1 pin có suất điện động 12V, điện trở trong 1,1 ôm, hai điện trở R1 = 0,1 ôm và Rx nối tiếp nhau
a. Điện trở Rx có giá trị bằng bn để công suất tiêu thụ mạch ngoài có giá trị cực đại
b Điện trở Rx có giá trị bằng bn để công suấ tiên thụ của điện trở là lớn nhất. Tính công suất đó

Spoiler: Bài giải

a. Công suất tiêu thụ trên mạch ngoài lớn nhất khi: Rtđ =r
Hay: Rx +R1 = r => Rx= 1 ôm
b. Đặt Rx =x (x>0, ôm )
Rtđ = x+0,1
[tex]I=\frac{E}{r+Rtđ}=\frac{12}{1,2+x}[/tex]
[tex]Px=I^2.x=\frac{144x}{x^2+1,44+2,4x}=\frac{144}{2,4+x+\frac{1,44}{x}}\leq \frac{144}{2,4+2\sqrt{x.\frac{1,44}{x}}}=30W[/tex]
=> Px max = 30W
Dấu "=" xảy ra: [tex]x=\frac{1,44}{x}=>x^2=1,44=>\begin{bmatrix} x=1,2 (TM)& \\ x= -1,2 (loại) & \end{bmatrix}[/tex]

Cho hai nguồn điện có [tex]E_{1} = E_{2} = E[/tex] , các điện trở trong [tex]r_{1}, r_{2}[/tex] có giá trị khác nhau. Biết công suất điện lớn nhất mà mỗi nguồn điện có thể cung cấp cho mạch ngoài lần lượt là 20 W và 30 W . Tính công suất điện lớn nhất mà hai nguồn đó có thể cung cấp cho mạch ngoài khi chúng mắc nối tiếp và mắc song song.

Spoiler: Bài giải

Để giải bài này mình sẽ đi từ 1 bài chứng minh khác nhé
Xét 1 mạch gồm điện trở R và nguồn có suất điện động E và điện trở trong r
Theo định luật Ôm cho toàn mạch ta có: [tex]I=\frac{E}{r+R}[/tex]
Công suất mạch ngoài: [tex]P=I^2.R=\frac{E^2.R}{r^2+R^2+2rR}=\frac{E^2}{2r+R+\frac{r^2}{R}}\leq \frac{E^2}{2r+2\sqrt{R.\frac{r^2}{R}}}=\frac{E^2}{4r}[/tex]
=> công suất mạch ngoài lớn nhất là [tex]Pmax=\frac{E^2}{4r}[/tex], dấu "=" xảy ra khi r=R

Quay trở lại bài toán, áp dụng kết quả trên ta được:
[tex]P1=\frac{E^2}{4r1}=20=>E^2=80r1[/tex]
[tex]P2=\frac{E^2}{4r2}=30=>E^2=120r2[/tex]
[tex]=>80r1 = 120r2=>r1 = 1,5r2[/tex]
- Khi 2 nguồn mắc nối tiếp, suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là:
Eb = 2E ; rb = r1 + r2 = 2,5r2
Công suất lớn nhất có thể cung cấp cho mạch ngoài: [tex]P=\frac{Eb^2}{4rb}=\frac{4E^2}{4.2,5r2}[/tex]

[tex]=\frac{E^2}{4r2}.\frac{4}{2,5}=P2.\frac{4}{2,5}=48W[/tex]
- Khi 2 nguồn mắc song song, suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:
Eb = E; [tex]rb=\frac{r1.r2}{r1+r2}=\frac{1,5r2^2}{2,5r2}=0,6r2[/tex]
Công suất lớn nhất có thể cung cấp cho mạch ngoài: [tex]P'=\frac{Eb^2}{4rb}=\frac{E^2}{4.0,6r2}=\frac{E^2}{4r2}.\frac{1}{0,6}=\frac{P2}{0,6}=50W[/tex]

Với mạch điện có tụ điện khi chập mạch thì có bỏ tụ điện không và mạch điện có điện trở khi chập mạch có bỏ điện trở không.

Spoiler: Bài giải

Chập mạch thì bỏ hết nha

Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động E = 7,5V, điện trở trong r. Điện trở R1=3r, các tụ điện C1=2μF;C2=4μF, bỏ qua điện trở của dây nối và khóa k1,k2. Trước khi nối các tụ không tích điện. Ban đầu k1,k2 đều ngắt. Người ta đóng k1
A. Tính điện tích mỗi tụ điện và số electron chuyển qua khóa k1.
B. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R1.
C. Sau đó, ngắt k1 đồng thời đóng k2. Chọn t = 0 lúc đóng k2, xác định điện lượng chuyển qua R2, kể từ lúc t = 0 đến lúc cường độ dòng điện qua R2 bằng 1/5 lần cường độ dòng điện ngay sau thời điểm đóng k2.
View attachment 145892

Spoiler: Bài giải

1. Nếu đóng K1 thì hiệu điện thế đặt vào tụ 1 sẽ chính bằng E = 7.5V. Tổng số điện tích chạy qua khóa để tích vào tụ là Q = C.E, lấy số này chia cho điện tích e sẽ là số electron.

2. Anh không nghĩ câu hỏi này có thể giải được. W = I^2.R.t, chúng ta vẫn thiếu thứ nguyên thời gian để có thể tính được nhiệt lượng tỏa ra. Thời gian này lại phụ thuộc vào từng loại tụ.

3. Khi ngắt K1, đóng K2 thì sẽ thành hệ tụ như thế này:

View attachment 147628
Điện tích sẽ được phân bố lại sao cho: U1 = U2 và Q1 + Q2 = Q (câu 1).

Từ đó ta tính được Q1 và Q2. Đây là lượng tích điện sau cùng của 2 tụ.

- Thời điểm t = 0, tụ 1 có điện tích Q, tụ 2 có điện tích 0, dòng điện tức thời là I = (U - 0)/R2 = Q/(C.R2)

- Thời điểm sau, tụ 1 giảm thành Q1, tụ 2 tăng lên thành Q2, dòng điện tức thời I = 0.

- Thời điểm I' = 1/5I, khi đó hiệu điện thế tức thời trên các tụ là U1' và U2'. Ta có I' = (U1' - U2')/R2 = 1/5(U - 0)/R2

Lại có tổng Q không đổi: U1'.C1 + U2'.C2 = Q

Từ đó ta tính được U1' và U2' ==> tính được Q1' và Q2'. Q2' chính là đáp án cần tìm.

Cho mạch như hình vẽ,E=9V ;r=1[tex]\Omega[/tex] ,2 đèn ghi: Đ1:4V-3W ; Đ2:2V-1,5W, R3 là điện trở,R4 là bình điện phân dd CuSO4 với 2 điện cực bằng Cu.Các đèn 1 và 2 luôn sáng bình thường dù K đóng hay mở.Xác định lượng Cu được giải phóng ở cực (-) của bình điện phân trong tgian 16 phút 15 giây và điện năng mà R4 tiêu thụ trong tgian trên
View attachment 165563

Spoiler: Bài giải

Khi K mở:
[tex]6 + (0,75 + \frac{6}{R3 + R4})r = E[/tex]
Khi K đóng:
([tex]\frac{4}{R3}[/tex] + [tex]\frac{2}{R4}[/tex] )*r + 6 =E
Từ đây giải hệ tìm được R4,R3
=> cường độ I qua R4
=> Lượng Cu: m = [tex]m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}. I4t[/tex]
=> Điện năng: A = [tex]I_{4}^{2}R4t[/tex]=....

Một ấm đun nước gồm 2 điện trở. Nếu chỉ dùng [tex]R_{1}[/tex] thì thời gian đun sôi nước là [tex]t_{1}[/tex] (s). Nếu chỉ dùng [tex]R_{2}[/tex] thì thời gian đun sôi nước là [tex]t_{2}[/tex] (s). Hãy tìm thời gian để đun sôi nước nếu:
+) Hai điện trở mắc nối tiếp
+) Hai điện trở mắc song song

Spoiler: Bài giải

- Gọi nhiệt lượng mà lượng nước thu vào để sôi là Q (J)
- Nếu chỉ dùng R1: Phương trình cân bằng nhiệt: Q = P1.t1 = t1.[tex]\frac{U^2}{R1}[/tex] (1)
- Nếu chỉ dùng R2: Phương trình cân bằng nhiệt: Q = P2.t2 = t2.[tex]\frac{U^2}{R2}[/tex] (2)
(1),(2)=> [tex]t1.\frac{U^2}{R1}=t2.\frac{U^2}{R2}=>R1=R2.\frac{t1}{t2}[/tex]

TH1: R1 nt R2 =>Rtđ = R1+R2= [tex]R2(1+\frac{t1}{t2})[/tex]
[tex]I=\frac{U}{Rtđ}[/tex][tex]=\frac{U}{R2.(1+\frac{t1}{t2})}[/tex]
[tex]P1=I^2.R1=\frac{U^2.t1}{R2.t2.(1+\frac{t1}{t2})^2}[/tex]
[tex]P2=I^2.R2=\frac{U^2}{R2.(1+\frac{t1}{t2})^2}[/tex]
[tex]=>P = P1 + P2 = \frac{U^2.(t1+t2)}{R2.t2.(1+\frac{t1}{t2})^2}[/tex]
Ta có: [tex]Q = P.t= \frac{U^2.(t1+t2)}{R2.t2.(1+\frac{t1}{t2})^2}.t[/tex] (3)
(2),(3) [tex]=>\frac{t1+t2}{t2.(1+\frac{t1}{t2})^2}.t=t2=>t=\frac{t2^2.(1+\frac{t1}{t2})^2}{t1+t2}[/tex]

TH2: R1//R2 => U = U1 = U2
[tex]P1=\frac{U^2}{R1}=\frac{U^2.t2}{R2.t1}[/tex]
[tex]P2=\frac{U^2}{R2}[/tex]
[tex]=> P=P1+P2 = \frac{U^2.(t1+t2)}{R2.t1}[/tex]
Ta có: [tex]Q=P.t=\frac{U^2.(t1+t2)}{R2.t1}.t[/tex]
(2),(4) [tex]=> \frac{t1+t2}{t1}.t=t2=>t=\frac{t1.t2}{t1+t2}[/tex]

Đặt vào hai đầu mạch điện gồm biến trở R nối tiếp với điện trở R0 một hiệu điện thế UAB không đổi, khi biến trở R có giá trị R1= 1 hoặc R2 = 4 thì công suất toả nhiệt trên biến trở là như nhau. Tìm R0

Spoiler: Bài giải

Rtđ = R + Ro
Cường độ dòng điện qua mạch: I = [tex]\frac{U}{Rtđ}=\tfrac{U}{R+Ro}[/tex]
Công suất tỏa nhiệt trên biến trở:

• Khi R=R1=1: [tex]P1=I^2.R1=\frac{U^2}{(1+Ro)^2}.1[/tex]
• Khi R=R2=4: [tex]P2=I^2.R2=\frac{U^2}{(4+Ro)^2}.4[/tex]

Ta có: P1 = P2=> [tex]\frac{1}{(1+Ro)^2}=\frac{4}{(4+Ro)^2}[/tex]
[tex]=> 16+Ro^2+8Ro=[/tex] [tex]4.(1+Ro^2+2Ro)=4+8Ro+4Ro^2[/tex]
[tex]=>3Ro^2-12=0=>Ro=2\Omega[/tex]