a) Tìm công suất tỏa nhiệt trên điện trở  R 4

Chọn chiều dòng điện qua các điện trở trong mạch như hình vẽ.

* Xét tại nút A ta có: I = I 1 + I 2        (1)

Với vòng kín ACDA  ta có:

I 1 R 1 - I X R X - I 2 R 2   =  0                           (2)

Thế (1) vào (2) ta được biểu thức I :

I 1 R 1   -   I X R X   -   ( I   -   I 1 ) R 2   =   0 I 1 R 1   -   I X R X   -   I R 2   +   I 1 R 2   =   0 I 1 ( R 1   +   R 2 )   =   I X R X + I R 2 ⇒ I 1 = I X . R X + I . R 2 R 1 + R 2 = I X . R X + I . R 4 R          (3)

* Xét tại nút B ta có: I 3   =   I -   I 4         (4)

Với vòng kín BCDB ta có:

I 3 R 3   -   I X R X   +   I 4 R 4   =   0 I 3 R   -   I X R X   + I 4 X   =   0                (5)

Thế (4) vào (5) ta có biểu thức I 4 :
( I   -   I 4 ) R   -   I X R X   +   I 4 R   =   0 I . R   +   I 4 R   -   I X R X   + I 4 R   =   0

⇒ I 4   =   I . R   +   I X R X 2 R     (6)

Từ (3) và (6) ta có:   =  2 ð    =    = 

Vậy công suất tỏa nhiệt trên  R 4 khi đó là  P 4   = 4 3 P 1   = 12 W .

b) Tìm  R X theo R để công suất tỏa nhiệt trên  R X cực đại

Từ (4) và (5) ta có biểu thức I 3 :

I 3 R   - I X R X   +   ( I   -   I 3 ) R   =   0 I 3 R   - I X R X   +   I R   -   I 3 R   =   0 ⇒ I 3 =   I . R - I X R X 2 R                                (7)

Ta có:  U   =   U A B   =   U A C   +   U C B   =   I 1 . R 1   +   I 3 R 3 U   =   I 1 3 R   +   I 3 R                     (8)

Thế (3) và (7) vào (8) ta được:

U   =   I X R X + I . R 4 R . 3 R + I . R - I X R X 2 R . R 4 U = 3 . I X R X + 3 . I . R + 2 I . R - 2 I X R X 4 U = 5 . I . R + I X R X                           (9)

Tính I:

Ta có:  

I   =   I 1   +   I 2   =   I 1   +   I 4   +   I X   =   3 I 1   +   I X   = 3 . I X R X + I R 4 R   +   I X ⇒ 4 . I . R   =   3 I X R X   + 3 . I . R + 4 . I X . R ⇒ I R   =   3 I X . R X   +   4 . I X . R     t h a y   v à o   ( 9 )   t a   đ ư ợ c : 4 U   =   5 . ( 3 I X . R X + 4 I X . R ) + I X R X   =   15 . I X . R X + 20 I X R + I X R X = 16 . I X R X + 20 I X R ⇒ I X = U 4 R X + 5 R

Hai số dương 4 R x  và 5 R R x  có tích 4 R x   . 5 R R x   =   20 R không đổi thì theo bất đẳng thức Côsi, tổng của hai số đó nhỏ nhất khi hai số đó bằng nhau nghĩa là khi 4 R x   =   5 R R x   ⇒ R x   = 1 , 25 R ; mẫu số ở vế phải của biểu thức (10) nhỏ nhất nghĩa là  P X cực đại. Vậy PX cực đại khi  R X   = 1 , 25 R .

a) I 1   =   P đ m 1 / U đ m 1   =   1 A

I 2   =   P đ m 2 / U đ m 2   =   1 , 5 A

b) Giải thích

Vẽ đúng sơ đồ

c) Hiệu điện thế của đoạn mạch khi cường độ dòng điện lớn nhất qua mạch là I m a x   =   I 1   =   1 A

Điện trở các đèn là:

R 1   =   U 2 đ m 1 / P đ m 1   =   12

R 2   =   U 2 đ m 2 / P đ m 2   =   4

Hiệu điện thế tối đa của đoạn mạch khi hai đèn mắc nối tiếp là:

U m a x   =   I m a x .   ( R 1   +   R 2 )   =   16 V

Công suất của đèn 1 là 12W

Công suất đèn 1 là I m a x . R 2   =   1 . 4   =   4 W

a. Điện trở tương đương của mạch là: R t đ   =   R 1   +   R 2   =   40 ω

Cường độ dòng điện chạy trong mạch là:

Công suất tỏa nhiệt của mạch là: P = U.I = 12. 0,3 = 3,6W

b. Đổi S   =   0 , 06   m m 2   =   0 , 06 . 10 - 6   m 2

Công thức tính điện trở:

Thay số vào: 

Gọi R = R2

Khi mắc song song  R t đ 1 = R 1 . R 2 R 1 + R 2 = 2 R 3

Công của dòng điện:  A 1 = U . I . t = U 2 R t đ 1 . t = 3 U 2 2 R . t

Khi mắc nối tiếp:   R t đ 2   =   R 1   +   R 2   =   3 R .  

Công của dòng điện:  A 2 = U 2 R t đ 2 . t = U 2 3 R . t

Ta có: ⇒ A 1 A 2 = 9 2 = 4 , 5 ⇒ A 1 = 4 , 5 A 2

→ Đáp án B

Đáp án A

R thay đổi, P max. Ta có  P m ax = U 2 2 R 0 ⇒ R 0 = 24 ( Ω ) R 0 = Z L − Z C

R thay đổi, P bằng nhau thì có công thức

R 1 R 2 = Z L − Z C 2 ⇒ R 1 2 . 1 0 , 5625 = 24 2 ⇒ R 1 = 18 ( Ω )

Đáp án A

R thay đổi, P max. Ta có 

R thay đổi, P bằng nhau thì có công thức