Ta đã biết rằng để tăng tác dụng của dòng điện, ví dụ như để đèn sáng hơn, thì phải tăng cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn đó. Thế nhưng trên thực tế thì người ta lại tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn. Hãy giải thích tại sao?
Do hiệu điện thế tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện nên khi tăng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện tăng theo.
Một dây dẫn được mắc vào hiệu điện thế 6V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 0,3A. Một bạn học sinh nói rằng: Nếu giảm hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn 2V thì dòng điện chạy qua dây khi có cường độ là 0,15A. Theo em kết quả này đúng hay sai? Vì sao?
Nếu I = 0,15 A là sai vì đã nhầm là hiệu điện thế giảm đi 2 lần. Theo đầu bài, hiệu điện thế giảm đi 2 V tức là còn 4 V. Khi đó cường độ dòng điện là 0,2 A.
cho ba điện trở R1, R2, R3 mắc nối tiếp nhau vào hai đầu đoạn mạch có hiệu điện thế là U=90V biết R1 =R2=4R3 cường độ dòng điện trong mạch là 2A tính các điện trở
ta có:
I=I1=I2=I3=2A
U=U1 + U2 + U3
\(\Leftrightarrow90=2R_1+2R_2+2R_3\)
Mà R1=R2=4R3
\(\Rightarrow2R_1+2R_1+8R_1=90\)
giải phương trình ta có:R1=7.5\(\Omega\)
\(\Rightarrow R_2=7.5\Omega\)
\(\Rightarrow R_3=30\Omega\)
cho 2 điện trở R1 và R2 biết R1=R2+9(ôm) . Đặt vào 2 đầu mỗi điện trở cùng hiệu điện thế U thì cường độ dòng điện qua mỗi điện trở có mối liên hệ I2=3I1. Hãy tính giá trị mỗi điện trở ns trên
\(I_1=\dfrac{U}{R_1}\)
\(I_2=\dfrac{U}{R_2}\)
\(\Rightarrow \dfrac{I_1}{I_2}=\dfrac{R_2}{R_1}=\dfrac{1}{3}\)
\(\Rightarrow 3R_2=R_1\) (1)
Mà: \(R_1=R_2+9\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra: \(R_1=13,5\Omega;R_2=4,5\Omega\)
Đặt vào hai đầu điện trở R một hiệu điện thế U thì cường độ dòng điện qua điện trở là I Khi tăng hiệu điện thế thêm 15V nữa thì cường độ dòng điện tăng 2 lần tính hiệu điện thế U đã sử dụng ban đầu
Cường độ dòng điện: \(I=\dfrac{U}{R}\)
Khi tăng U thêm 15V ta có: \(I'=\dfrac{U+15}{R}\)
Ta có: \(I'=2I\Rightarrow \dfrac{U+15}{R}=2.\dfrac{U}{R}\)
\(\Rightarrow U+15 = 2U\Rightarrow U = 15V\)
Một dây xoắn cuả ấm điện có tiết diện 0.20 mm2, chiều dài 10 m. Tính thời gian cần thiết để đun sôi 2 lít nước từ 15oC nếu hiệu điện thế được đặt vào hai đầu dây xoắn là 220V. Biết hiệu suất cuả ấm là 80%, điện trở suất cuả chất làm dây xoắn là 5,4. 10-5Wm, nhiệt dung riêng cuả nước là 4200 J/kg.K
- Tính được điện trở cuả dây xoắn là:
\(R=p\frac{l}{s}=5,4.10^{-4}.\frac{10}{0,2.10^{-6}}=27\left(\Omega\right)\)
- Cường độ dòng điện qua bếp : I = \(I=\frac{U}{R}=\frac{220}{27}=8,14\left(A\right)\)
- Tính được nhiệt lượng cần cho nước đã cho đến sôi(Q hữu ích):
Q = cm(t2 – t1) = 4200 J/kg.K.2kg.(100 -15) = 714000J
- Do bếp có hiệu suất nên nhiệt lượng bếp phải cấp :
\(H=\frac{Qi}{Q}.100\%\)80% =>\(Q=\frac{Qi.100\%}{H}=\frac{71400.100\%}{80\%}=892500\left(J\right)\)
- Nhiệt lượng này do điện năng chuyển thành từ dây xoắn. Vậy thời gian cần thiết cho nước sôi :
Q = A = U.I.t = >t = \(\frac{Q}{UI}=\frac{892500}{220.8,14}=497,8\left(s\right)\) = 8,3(phút)
Có hai loại bóng đèn dây tóc, loại D1 có ghi 110V – 100 W, loại đèn D2 có ghi 110V – 40W.
a/ So sánh điện trở của hai loại đèn này khi chúng thắp sáng bình thường
b/ Có thể mắc nối tiếp hai đèn này rồi mắc vào hiệu điện thế 220 V được không?. Nếu phải sử dụng ở hiệu điện thế 220V với hai loại đèn này và dây dẫn thì có mấy cách mắc thích hợp(các đèn sáng bình thường) khi số đèn cả hai loại được đưa vào mạch không quá 14 chiếc (giải thích có tính toán)
a) Có thể tính ra giá trị cuả R1, R2 rồi so sánh
b) - Từ công thức : P = U.I = U2/ R =>R = U2/p
- Nên : R1 = U12/P1 = 1102/100 = 121 (W)
- TTự : R2 = U22/P2 = 1102/40 = 302.5 (W)
- Vậy ta có : \(\frac{R_2}{R_1}=\frac{302.5}{121}=2,5\) (lần)
Không nên mắc vì :
- Mắc nối tiếp hiệu điện thế đặt vào mỗi đèn tỷ lệ với điện trở mỗi đèn nên
U2 = I. \(R_2=\frac{220}{R_1+R_2}R_2=\frac{220}{302.5+121}.302.5=157\left(V\right)\)
U2 lớn hơn Uđm2 nhiều nên đèn D2 cháy.
U1 = 220 -157 = 63(V) không đủ sáng
cách mắc thích hợp :
Vì hiệu điện thế là 220V nên không thể mắc song song các đèn mà phải mắc thành hai đoạn mạch nối tiếp, mỗi đoạn mạch gồm một số đèn mỗi loại mắc song song sao cho hiệu điện thế chia đều cho mỗi đoạn mạch UAB = UBC = 110V.
- Khi đó điện trở của mỗi đoạn mạch nối tiếp có giá trị là : RAB = RBC
* Trước hết ta xét mỗi đoạn mạch nối tiếp chỉ mỗi loại đèn trên mắc song song:
- Hay \(\frac{R_1}{x}=\frac{R_2}{x}\) trong đó x, y là số đèn D1 và D2 . Theo so sánh trên nên y = 2,5 x
x, y là số nguyên dương và x + y ≤ 14 (đề bài). Vậy y nguyên nên x = 2,4,6,..
Vậy y = 5; 10 nên có cách sau :
| x | 2 | 4 |
| y | 5 | 10 |
| x + y | 7 | 14 |
Hai cụm dân cư dùng chung một trạm điện, điện trở tải ở hai cụm bằng nhau và bằng R (như hình vẽ), công suất định mức ở mỗi cụm là P0 bằng 48,4 KW, hiệu điện thế định mức ở mỗi cụm là Uo , hiệu điện thế hai đầu trạm luôn được duy trì là U0. Khi chỉ cụm I dùng điện (chỉ K1 đóng) thì công suất tiêu thụ ở cụm I là P1 = 40 KW, khi chỉ cụm II dùng điện (chỉ K2 đóng) thì công suất tiêu thụ ở cụm II \là P2 = 36,6 KW.
1) Hãy tìm biểu thức liên hệ giữa r1, r2 và R?
2) Khi cả hai cụm dùng điện thì tổng công suất tiêu thụ trên hai
* Khi chỉ cụm I dùng điện( chỉ K1 đóng):
+ Công suất định mức trên mỗi cụm: \(P_0=\frac{U_0^2}{R}\) (1)
+ Khi đó công suất tiêu thụ trên cụm I: \(P_1=\frac{U_1^2}{R}\) (2)( \(U_1\)là hiệu điện thế trên cụm I khi chỉ cụm I dùng điện)
+ Từ (1) và (2) ta có: \(\frac{U_1}{U_0}=\sqrt{\frac{P_1}{P_0}}=\frac{1}{1,1}\)
+ Theo bài ra ta có: \(\frac{U_1}{R}=\frac{U}{R+r_1}\Rightarrow\frac{U_1}{U_0}=\frac{R}{R+r_1}=\frac{1}{1,1}\Rightarrow r_1=0,1R\)
* Khi chỉ cụm II dùng điện( chỉ K2 đóng):
+ Khi đó công suất tiêu thụ trên cụm II: \(P_2=\frac{U_2^2}{R}\) (3) ( U2là hiệu điện thế trên cụm II khi chỉ cụm II dùng điện)
+ Từ (1) và (3) ta có:
\(\frac{U_2}{U_0}=\sqrt{\frac{P_2}{P_0}}=\frac{1}{1,15}\)
+ Theo bài ra ta có:\(\frac{R}{R+r_1+r_2}=\frac{U_2}{U_0}\Rightarrow r_2=0,05R\)
*Khi cả hai cụm dùng điện (K1 và K2 đều đóng) ta có điện trở toàn mạch RM:
+ \(R_M=r_1+\frac{R\left(R+r_2\right)}{2R+r_2}\approx0,6122R\).
Điện trở đoạn mạch AB: \(R_{AB}=\frac{R\left(R+r_2\right)}{2R+r_2}\approx0,5122R\)
+ Ta có: \(\frac{U_{AB}}{U_0}=\frac{R_{AB}}{R_M}=\frac{0,5122}{0,6122}\)
* Gọi công suất tiêu thụ trên cụm I khi cả hai cụm dùng điện là PI ta có:
+ \(\frac{P_1}{P_0}=\frac{U^2_{AB}}{U^2_0}=\frac{0,5122^2}{0,6122^2}\Rightarrow P_1=33,88\left(KW\right)\)
+ Ta có: \(\frac{U_{CB}}{U_{AB}}=\frac{R}{R+r^2}=\frac{1}{1,05}\Rightarrow\frac{U_{CB}}{U_0}=\frac{0,5122}{0,6122}.\frac{1}{1,05}\approx0,7968\)
* Gọi công suất tiêu thụ trên cụm II khi cả hai cụm dùng điện là PII ta có
+ \(\frac{P_{II}}{P_0}=\frac{U^2_{CB}}{U^2_0}=0,7968^2\Rightarrow P_{II}=30,73\left(KW\right)\)
* Vậy khi cả hai cụm dùng điện thì tổng công suất tiêu thụ trên hai cụm là:
P = PI + PII \(\Rightarrow\)P = 64,61(KW)
Thầy ơi cho em hỏi là bài tập này trong sách nào ạ?
Cho hai vôn kế V1, V2 giống hệt nhau, hai điện trở có giá trị mỗi cái bằng R hai điện trở kia giá trị mỗi cái bằng 3R (hình vẽ ) Số chỉ của các máy đo là 6 mA, 6 V và 2 V.Tính R ?
