Cho điện trở Ro = 8 W mắc nối tiếp với một biến trở Rb rồi mắc vào hai điểm A và B có hiệu điện thế
UAB = 12V. Điều chỉnh biến trở để công suất của biến trở là 4W. Tính giá trị của Rb tham gia vảo đoạn mạch
Mắc bóng đèn Đ ( 6V - 3W ) nối tiếp với một biến trở rb vào hiệu điện thế u = 12v. Muốn đèn Đ sáng bình thường thì phải điều chỉnh biến trở có trị số
\(I=I_{den}=I_{bien}=P_{den}:U_{den}=3:6=0,5A\left(R_{den}ntR_{bien}\right)\)
\(U_{bien}=U_{mach}-U_{den}=12-6=6V\)
\(\Rightarrow R_{bien}=U_{bien}:I_{bien}=6:0,5=12\Omega\)
Mạch điện xoay chiều gồm biến trở mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm và tụ điện. Mắc vào mạch điện này một hiệu điện thế xoay chiều ổn định. Người ta điều chỉnh giá trị của biến trở đến khi công suất của mạch điện là 100 3 W thì khi đó dòng điện trễ pha so với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch góc π 3 . Tiếp tục điều chỉnh giá trị của biến trở tới khi công suất mạch đạt giá trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng bao nhiêu:
A. 250W
B. 300W
C. 100 3 W
D. 200W
Chọn D
+ tan π 3 = Z L - Z C R ⇒ Z L - Z C = 3 R
+ P = U 2 R R 2 + ( Z L - Z C ) 2 = U 2 4 R
=> U 2 = 4RP
+Thay đổi R thì Pmax
→ Pmax = U 2 2 R 0 với R 0 = Z L - Z C = 3 R
Suy ra Pmax = 4 R P 2 3 R = 200W
Đoạn mạch A, B được mắc nối tiếp theo thứ tự, cuộn dây với hệ số tự cảm L = 2 5 π Η , biến trở R và tụ điện có điện dung C = 10 − 2 25 π F. Điểm M là điểm nối giữa R và C. Nếu mắc vào hai đầu A,M một ắc quy có suất điện động 12V và điện trở trong 4 Ω . Điều chỉnh R = R 1 thì có dòng điện cường độ 0,1875 A. Mắc vào A,B một hiệu điện thế u = 120 2 cos 100 π t (V) rồi điều chỉnh R = R 2 thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại bằng 160W. Tỉ số R 1 R 2 là
A. 0,45.
B. 0,125.
C. 1,6.
D. 0,25.
Chọn đáp án C
Tính Z L = L ω = 40 Ω ; Z C = 25 Ω
L u c s a u : R 2 → Ρ R 2 max R 2 = r 2 + Z L C 2 Ρ R 2 max = U 2 2 R 2 + r → U = 120 ; Z L C = 15 Ρ R 2 max = 160 r = 20 Ω R 2 = 25 Ω L u c d a u : Ι 1 = ζ r 0 + R 1 + r ⇔ 0 , 1875 = 12 4 + R 1 + 20 ⇒ R 1 = 40 Ω ⇒ R 1 R 2 = 1 , 6
Một bóng đèn có điện trở 6Ω được mắc nối tiếp với một biến trở con chạy vào nguồn điện có hiệu điện thế 12V. Biến trở có điện trở lớn nhất 50 Ω. Hiệu điện thế ở hai đầu bóng đèn là 3V. a. Phải điều chỉnh biến trở có giá trị là bao nhiêu để đèn sáng bình thường? b. Điều chỉnh con chạy của biến trở để có điện trở là 40 Ω. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn và cho biết độ sáng của đèn tăng hay giảm so với lúc ban đầu?
Một bóng đèn khi sáng hơn bình thường có điện trở R1 = 7,5Ω và cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó là I = 0,6 A. Bóng đèn này được mắc nối tiếp với một biến trở và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 12V như sơ đồ hình 11.1
a) Phải điều chỉnh biến trở có trị số điện trở R2 là bao nhiêu để bóng đèn sáng bình thường?
b)Biến trở này có điện trở lớn nhất là Rb = 30Ω với cuộn dây dẫn được làm bằng hợp kim nikelin có tiết diện S = 1mm2. Tính chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến trở này.
a) Cách giải 1: Để bóng đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch phải đúng là 0,6 A. Khi ấy điện trở tương đương của mạch là:
Theo sơ đồ hình 11.1 thì Rtđ = R1 + R2
Từ đó tính được R2 = Rtđ - R1 = 20 - 7,5 = 12,5Ω
Cách giải 2
Vì đèn và biến trở ghép nối tiếp nên để đèn sáng bình thường thì Ib = IĐ = IĐ đm = 0,6A và UĐ = UĐ đm = IĐ đm . R1 = 0,6.7,5 = 4,5V
Mặt khác UĐ + Ub = U = 12V → Ub = 12 – UĐ = 12 – 4,5 = 7,5V
Giá trị của biến trở khi này là:
b) Từ công thức suy ra
Đoạn mạch A, B được mắc nối tiếp theo thứ tự cuộn dây với hệ số tự cảm biến trở R và tụ điện có điện dung .
Điểm M là điểm nằm giữa R và C. Nếu mắc vào hai đầu A, M một ắc quy có suất điện động 12 V và điện trở trong 4 Ω điều chỉnh R = R1 thì có dòng điện cường độ 0,1875 A. Mắc vào A, B một hiệu điện thế rồi điều chỉnh R = R2 thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại bằng 160 W. Tỷ số R1: R2 là
A. 1,6.
B. 0,25.
C. 0,125
D. 0,45.
Đáp án A
+ Khi đặt vào hai đầu AM một điện áp không đổi:
.
Dung kháng và cảm kháng của đoạn mạch khi đặt vào đoạn mạch điện áp xoay chiều có
.
+ Công suất tiêu thụ của biến trở khi .
→ Ta có hệ
Vậy
Đoạn mạch A, B được mắc nối tiếp theo thứ tự, cuộn dây với hệ số tự cảm L = 2 5 π ( H ) , biến trở R và tụ điện có điện dung C = 10 - 2 25 π ( F ) . Điểm M là điểm nối giữa R và C. Nếu mắc vào hai đầu A, M một ắc quy có suất điện động 12V và điện trở trong 4 Ω điều chỉnh R = R 1 thì dòng điện cường độ 0,1875A. Mắc vào A, B một hiệu điện thế u = 120 2 cos ( 100 πt ) ( V ) rồi điều chỉnh R = R 2 thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại bằng 160W. Tỷ số R 1 : R 2 là
A. 1,6
B. 0,25
C. 0,125
D. 0,45
Phương pháp: Sử hệ thức của định luật Ôm và công thức tính công suất tiêu thụ
Cách giải: Giả sử cuộn dây thuần cảm: Ta có, khi R = R2 công suất tiêu thụ trên biến trở cực đại.
Khi đó ta có: R2 = |ZL - ZC | = 40 - 25 = 15W
Mặt khác:
=> điều giả sử ban đầu là sai => Cuộn dây không thuần cảm có điện trở r. Ta có:
+ Ban đầu khi mắc vào hai đầu A, M một ắc quy có suất điện động E = 12V, điện trở trong R 1 = 4 W thì I1 = 0,1875 Theo định luật Ôm, ta có:
+ Khi mắc vào A,B một hiệu điện thế u = 120 2 cos ( 100 πt ) ( V ) , R = R 2 , thì công suất tiêu thụ trên biến trở cực đại và bằng 160W
Ta có: Công suất trên biến trở R đạt cực đại khi
Mặt khác, ta có: Công suất trên R2:
Kết hợp với (2) ta được:
Với r = 20W thay vào (1)
Chọn A
Cho 2 điện trở R1 =15 đc mắc nối tiếp vs điện trở R2 = 10 . Mắc biến trở Rb có giá trị lớn nhất 30 om song song vs điện trở R2. Cho biết hiện điện thế U đặt vào 2 đầu đoạn mạch là 4,5V
Khi điều chỉnh biến trở thì cđcđ chạy qua điện trở R1 có giá trị lớn nhất và nhỏ nhất là bao nhiêu
CTM: \(R_1nt\left(R_2//R_b\right)\)
+\(R_b=0\):
\(R_2//R_b\Rightarrow\)\(R_{2b}=\dfrac{R_2\cdot R_b}{R_2+R_b}=\dfrac{10\cdot0}{10+0}=0\)
\(R_{tđ}=R_1+R_{2b}=15+0=15\Omega\)
Như vậy, dòng điện qua \(R_1\) max\(\Leftrightarrow I_{1min}=\dfrac{U}{R_{tđ}}=\dfrac{4,5}{15}=0,3A\)
+\(R_b=30\Omega:\)
\(R_{2b}=\dfrac{R_2\cdot R_b}{R_2+R_b}=\dfrac{10\cdot30}{10+30}=7,5\Omega\)
\(R_{tđ}=R_1+R_{2b}=15+7,5=22,5\Omega\)
Lúc này, dòng điện qua \(R_1\) min\(\Leftrightarrow I_{1max}=\dfrac{U}{R_{tđ}}=\dfrac{4,5}{22,5}=0,2A\)
Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM chỉ có biến trở R, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần r mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt vào AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Điều chỉnh R đến giá trị 80 W thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại và tổng trở của đoạn mạch AB chia hết cho 40. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch MB và của đoạn mạch AB tương ứng là
A. 3/8 và 5/8
B. 33/118 và 113/160
C. 1/17 và 2 2
D. 1/8 và 3/4
Công suất tiêu thụ trên biến trở
P = U 2 R R + r 2 + Z L 2 = U 2 R + r 2 + Z L 2 R ⏟ y
Để công suất này là cực đại thì y phải nhỏ nhất:
y ' = 0 ⇔ 2 R + r R − R + r 2 − Z L 2 = 0 ⇒ R 0 = r 2 + Z L 2 = 80
Tổng trở của mạch khi đó
Z = R + r 2 + Z L 2 = 80 + r 2 + 80 2 − r 2 = 2.80 2 + 160 r
Để Z chia hết cho 40 thì Z 2 40 2 = 8 + r 10 = số nguyên,
vậy r chỉ có thể là một bội số của 10
Hệ số công suất của đoạn MB
cos
φ
M
B
=
r
r
2
+
Z
L
2
=
a
10
80
=
a
8
⇒
chỉ có đáp án A và D là thõa mãn
Đáp án A với a = 3 ⇒ r = 30 ⇒ Z L = 10 55
⇒ cos φ A B = 80 + 30 80 + 30 2 + 10 55 2 = 11 4 loại
Đáp án D với a = 1 ⇒ r = 10 ⇒ Z L = 30 7
⇒ cos φ A B = 80 + 10 80 + 10 2 + 30 7 2 = 3 4
Đáp án D