Cho mạch điện như hình vẽ.
Trong đó E = 9 V ; r = 0 , 5 Ω ; R P là bình điện phân đựng dung dịch CuSO 4 với cực dương bằng đồng; đèn Đ loại 6V – 9W; R t là biến trở. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64 g / mol và có hoá trị n = 2.
a) Khi R t = 12 Ω thì đèn sáng bình thường. Tính khối lượng đồng bám vào catôt của bình điện phân trong 1 phút, công suất tiêu thụ của mạch ngoài và công suất tiêu thụ của nguồn.
b) Khi điện trở của biến trở tăng thì lượng đồng bám vào catôt của bình điện phân trong 1 phút thay đổi như thế nào?
Điện trở của đèn: R Đ = U Đ 2 P Đ = 4 Ω ; I đ m = P đ m U đ m = 1 , 5 A .
a) Khi R t = 12 Ω : Cường độ dòng điện qua biến trở: I t = U t R t = U Đ R t = 6 12 = 0 , 5 ( A ) .
Cường độ dòng điện qua bình điện phân: I = I p = I đ m + I t = 1 , 5 + 0 , 5 = 2 ( A ) .
Khối lượng đồng bám vào catôt: : m = 1 F . A n . I t = 0 , 0398 g .
Công suất tiêu thụ của mạch ngoài: P N = U N I = ( E - r I ) I = ( 9 - 0 , 5 . 2 ) . 2 = 16 ( W ) .
Công suất của nguồn: P = EI = 9.2 = 18 (W).
b) Khi R t tăng: R N = R p + R Đ . R t R Đ + R t = R p + R Đ R Đ R t + 1 tăng nên I = I b = E R N + r giảm, do đó khối lượng đồng bám vào ca tôt của bình điện phân giảm.
