YOMEDIA
NONE

Bộ nguồn gồm 3 nguồn giống nhau; mỗi nguồn có suất điện động bằng \(6V\), điện trở trong bằng \(0,2\Omega \). Mạch ngoài gồm bóng đèn sợi đốt loại \(6V - 9W\), bình điện phân dung dịch \(CuS{O_4}\), cực dương làm bằng đồng có điện trở \({R_P} = 6\Omega \), \({R_b}\) là biến trở.

1. Điều chỉnh để biến trở \({R_b} = 9\Omega \). Tính:

a. Cường độ dòng điện trong mạch chính.

b. Khối lượng đồng bám vào catot sau \(1\) giờ \(20\) phút (cho biết đối với đồng \(A = 64g/mol\), \(n = 2\))

c. Đèn sáng như thế nào? Vì sao?

2. Tìm \({R_b}\) để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt giá trị lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất đó.

Theo dõi Vi phạm
ATNETWORK

Trả lời (1)

  • Trần Hoàng Mai

    Ta có:

    + Hiệu điện thế định mức của đèn và công suất định mức của đèn: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{dm}} = 6V\\{P_{dm}} = 9W\end{array} \right.\)

    \( \Rightarrow \) Điện trở của đèn: \({R_D} = \dfrac{{U_{dm}^2}}{{{P_{dm}}}} = \dfrac{{{6^2}}}{9} = 4\Omega \)

    + Mạch gồm 3 nguồn mắc nối tiếp với nhau

    \( \Rightarrow \) Suất điện động của bộ nguồn: \({\xi _b} = 3\xi  = 3.6 = 18V\)

    Điện trở trong của bộ nguồn: \({r_b} = 3r = 3.0,2 = 0,6\Omega \)

    1.

    a)

    Ta có: \(\left[ {{R_D}//{R_P}} \right]ntR{ & _b}\)

    \({R_{AB}} = \dfrac{{{R_D}{R_P}}}{{{R_D} + {R_P}}} = \dfrac{{4.6}}{{4 + 6}} = 2,4\Omega \)

    Điện trở tương đương mạch ngoài: \({R_N} = {R_{AB}} + {R_b} = 2,4 + 9 = 11,4\Omega \)

    Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: \(I = \dfrac{{{\xi _b}}}{{{R_N} + {r_b}}} = \dfrac{{18}}{{11,4 + 0,6}} = 1,5A\)

    b)

    Ta có: \({U_{AB}} = I.{R_{AB}} = 1,5.2,4 = 3,6V\)

    Cường độ dòng điện qua bình điện phân: \({I_P} = \dfrac{{{U_P}}}{{{R_P}}} = \dfrac{{{U_{AB}}}}{{{R_P}}} = \dfrac{{3,6}}{6} = 0,6A\) 

    Khối lượng đồng bám vào catot sau thời gian \(t = 1h20' = 4800s\)  là:

    \(m = \dfrac{1}{F}\dfrac{A}{n}{I_P}t = \dfrac{1}{{96500}}\dfrac{{64}}{2}.0,6.4800 = 0,955g\)

    c)

    Cường độ dòng điện chạy qua đèn: \({I_D} = \dfrac{{{U_D}}}{{{R_D}}} = \dfrac{{{U_{AB}}}}{{{R_D}}} = \dfrac{{3,6}}{4} = 0,9A\)

    Ta có, cường độ dòng điện định mức của đèn: \({I_{dm}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm}}}} = \dfrac{9}{6} = 1,5A\)

    Nhận thấy \({I_D} < {I_{dm}} \Rightarrow \) Đèn sáng yếu hơn bình thường.

    2.

    + Điện trở tương đương mạch ngoài: \({R_N} = {R_{AB}} + {R_b} = 2,4 + {R_b}\)

    Cường độ dòng điện qua mạch: \(I = \dfrac{{{\xi _b}}}{{{R_N} + {r_b}}} = \dfrac{{18}}{{2,4 + {R_b} + 0,6}} = \dfrac{{18}}{{3 + {R_b}}}\)

    Công suất tỏa nhiệt trên biến trở: \(P = {I^2}{R_b} = \dfrac{{{{18}^2}}}{{{{\left( {3 + {R_b}} \right)}^2}}}{R_b} = \dfrac{{324}}{{{{\left( {\dfrac{3}{{\sqrt {{R_b}} }} + \sqrt {{R_b}} } \right)}^2}}}\)

    Công suất \(P\)cực đại khi \({\left( {\dfrac{3}{{\sqrt {{R_b}} }} + \sqrt {{R_b}} } \right)^2}_{\min }\)

    Ta có: \(\left( {\dfrac{3}{{\sqrt {{R_b}} }} + \sqrt {{R_b}} } \right) \ge 2\sqrt 3 \)

    \({\left( {\dfrac{3}{{\sqrt {{R_b}} }} + \sqrt {{R_b}} } \right)^2}_{\min } = 12\) khi \(\dfrac{3}{{\sqrt {{R_b}} }} = \sqrt {{R_b}}  \Rightarrow {R_b} = 3\Omega \)

    Khi đó: \({P_{max}} = \dfrac{{324}}{{12}} = 27W\)  

      bởi Trần Hoàng Mai 10/03/2022
    Like (0) Báo cáo sai phạm
Cách tích điểm HP

Nếu bạn hỏi, bạn chỉ thu về một câu trả lời.
Nhưng khi bạn suy nghĩ trả lời, bạn sẽ thu về gấp bội!

Lưu ý: Các trường hợp cố tình spam câu trả lời hoặc bị báo xấu trên 5 lần sẽ bị khóa tài khoản

Gửi câu trả lời Hủy
 
NONE

Các câu hỏi mới

AANETWORK
 

XEM NHANH CHƯƠNG TRÌNH LỚP 11

 

YOMEDIA
ATNETWORK
ON