Mắc hai đầu một biến trở R vào hai cực của một nguồn điện không đổi

Siêu sale 15-5 Shopee

Sách bài tập Vật Lí 11 Bài 19: Năng lượng điện. Công suất điện - Chân trời sáng tạo

Bài 19.6 (VD) trang 75 Sách bài tập Vật Lí 11: Mắc hai đầu một biến trở R vào hai cực của một nguồn điện không đổi. Điều chỉnh giá trị biến trở R. Bỏ qua điện trở của các dây nối. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất toả nhiệt trên biến trở $P$ theo R như Hình 19.4.

a) Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.

b) Giả sử tăng R tuyến tính theo thời gian, bắt đầu từ giá trị 0 đến rất lớn. Thời điểm $t = 12, 5 s$ kể từ lúc bắt đầu tăng, công suất $P$ đạt giá trị cực đại. Tính khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp công suất $P$ đạt giá trị 5 W.

Quảng cáo

Lời giải:

a) Ta có, công suất toả nhiệt trên biến trở: $P = R I^{2} = R \frac{E^{2}}{{(R + r)}^{2}} = \frac{E^{2}}{R + 2 r + \frac{r^{2}}{R}}$ .

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có: $R + \frac{r^{2}}{R} \geq 2 r$ . Dấu "=" của biểu thức này ( R = r) tương ứng với giá trị cực đại của $P : P_{max} = \frac{E^{2}}{4 r}$ .

Từ đồ thị, ta có: $r = 4 Ω$ và $P_{\max} = 9 W$ .

Thay vào: $P_{\max} = \frac{E^{2}}{4 r} \Rightarrow 9 = \frac{E^{2}}{4.4} \Rightarrow E = 12 V$ .

b) Với $P = 5 W$ ta thấy trên đồ thị có một giá trị tương ứng là $R_{2} = 20 Ω$ . Giá trị $R_{1}$ còn lại thoả điều kiện $R_{1} R_{2} = r^{2} \Rightarrow R_{1} \cdot 20 = 4^{2} \Rightarrow R_{1} = 0, 8 Ω$ .

Từ đề bài, ta có: $R = 0, 32 t (Ω)$ , (t tính bằng s). Từ đó, thời gian cần tìm là: $Δ t = \frac{20 - 0, 8}{0, 32} = 60 s$ .

Quảng cáo

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài 19: Năng lượng điện. Công suất điện hay khác:

Quảng cáo

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!

Tủ sách VIETJACK shopee lớp 10-11 cho học sinh và giáo viên (cả 3 bộ sách):

Săn shopee siêu SALE :

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 11

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Giáo án, bài giảng powerpoint Văn, Toán, Lí, Hóa....

4.5 (243)

799,000đs

199,000 VNĐ

Đề thi, chuyên đề Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo...

4.5 (243)

799,000đ

99,000 VNĐ

Khóa học online bởi các thầy cô VietJack

4.5 (243)

999,000đ

299.000 - 599.000 VNĐ

xem tất cả

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.