1. BÀI TẬP GIÁO KHOA 1. Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất | điện động 8 = 6V và có điện trở trong r = 22, các điện trở R = 52, | R2 = 102 và R3 = 32. . a) Tính điện trở R của mạch ngoài. b) Tính cường độ dòng điện I chạy qua nguồn điện và hiệu điện thế mạch ngoài U. c) Tính hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở R1

Giải | a) Điện trở mạch ngoài •

R = Ra + R2 + R3 = 5 + 10 + 3 = 1812 : b) Cường độ dòng điện chạy qua nguồn (cũng là trong mạch chính) TER+r* * 18+ 2 * 20 = 0,34

0 = 0, 3AA LB Hiệu điện thế mạch ngoài UAB = I.R = 0,3.18 = 5,4 V

hay UBA = I.r – 8 = 0,3.2 – 6 = -5,4 V = UAB = 5,4V c) Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R,

U, = I.R; = 0,3.5 = 1,5V 2. Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động

Đ 8 = 12,5V và có điện trở trong r = 0,42; bóng Đcó ghi số 12V – 6W; bóng đèn Đa loại 6V – 4,5W; R là một biến trở. a) Chứng tỏ rằng khi điều chỉnh biến trở R có trị số là 82 thì các Đ và Đa sáng bình thường. b) Tình công suất Png và hiệu suất H của nguồn điện lúc đó.

Giải 8) Để đèn sáng bình thường

1 = lam, = 12 = 0,54; UAB = V = 12V

= amg = 45 = 0, 75A; UcB =Umg = 6V

= UAC = UAB – UCB = 12 – 6 = 6V Giá trị biến trở: R = .

UAC

°. I

0,75 = 812

–

5. b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I = 1 + 1 = 0,5 + 0,75 = 1,25A Công suất nguồn điện: P = 81 = 12,5.1,25 = 15,625W

UAB 12 Hiệu suất nguồn điện: H =

— = 96%

12,5 3. Có tám nguồn điện cùng loại cùng suất điện động 8 = 1,5V và điện

trở trong r = 12. Mắc các nguồn này thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm hai dãy song song để thắp sáng bóng đèn loại 6V – 6W. Coi. như bóng đèn có điện trở như khi sáng bình thường. a) Vẽ sơ đồ mạch điện kín gồm bộ nguồn và bóng đèn mạch ngoài. b) Tính cường độ I của dòng điện thực sự chạy qua đèn và công suất điện P của bóng đèn khi đó. . c) Tính công suất Pb của bộ nguồn, công suất P của mỗi nguồn trong bộ nguồn và hiệu điện thế U giữa hai cực của nguồn điện đó.

Giải a) Vẽ hình bên. b) Điện trở đèn

HHHH U2 36

Lo En = 4% = 4.1,5 = 6V To = *5 = 2r = 2.1 = 212 Cường độ dòng điện chạy trong mạch

% – 6 -6 = 0.75A

R+ 6 + 28 Công suất của đèn: P = RI} = 6.(0,75)* = 3,375W c) Công suất bộ nguồn: Pb = 8.1 = 6.0,75 = 4,5W

Công suất mỗi nguồn: P = P = ^^ = 0, 5625w

-p=

= 612

2

8

8

0,75

2

2

Cường độ dòng điện qua mỗi nguồn: I = = = = 0,375A Hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi nguồn U; = I’.r- &1 = 0,375.1 – 1,5 = -1,125V – Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi nguồn là 1,125V

1. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1. Cho mạch điện như sơ đồ Hình 11.3,

trong đó nguồn điện có suất điện động 8 = 6V và có điện trở trong không đáng kể. Các điện trở R = R2 = 30 2;

Hình 11.3 R3 = 7,5 S2. a) Tính điện trở tương đương RN của mạch ngoài. b) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở mạch ngoài.

Giải a) Hình 11.3 có thể được vẽ lại như sau :

AAB Điện trở tương đương mạch ngoài

1.1.1.1.1.1.1 R R, *R, Rz 30 * 30 * 7,5

+

-2.2

62

*30* 15 – 305 R=os? b) Cường độ dòng điện trong mạch kín I= = 1, 2A

R+r 5 Hiệu điện thế UBA = IR = 1,2.5 = 6V Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở

1, = UBA = 0 = 0,2A; 12 = UBA -= 0, 2A

“

R2

30

I

UBA

13 =

= 0.8A R: 7,5 2. Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 11.4, trong đó các acquy có suất

điện động 8 = 12 V; 8% = 6 V và điện trở trong không đáng kể. Các điện trở R = 4 ; R2 = 8 2. a) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch. b) Tính công suất của mỗi acquy và năng lượng mỗi acquy cung cấp trong 5 phút.

| Giải . a) Cường độ dòng điện chạy trong mạch

&1 +82 12 + 6 18 I=

R2. R1 + R2 + rî + r2 4+8 12 b) Công suất tiêu thụ điện của của mỗi điện trở

0 2,1 2 Pi = R21= 4.(1,5)2 = 9 W

Hình 11.4 P2 = R2I2 = 8.(1,5)2 = 18 W

–

=

=

1.5 A

8. c) Công suất mỗi nguồn: P = 8.= 12.1,5 = 18 W

P2 = 62. I = 6.1,5 = 9 W Năng lượng mỗi nguồn cung cấp trong 5 phút

W = Pi’t = 18.60.5 = 5400 J; W, = Pzt = 9.60.5 = 2700 J .. 3. Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 11.5, trong đó nguồn điện có suất

điện động 7 = 12 V và điện trở trong r = 1,1 2; điện trở R = 0,1 2. a) Điện trở x phải có trị số là bao nhiêu để công suất tiêu thụ mạch ngoài lớn nhất? b) Điện trợ x phải có trị số là bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở điện trở này là lớn nhất ? Tính công suất lớn nhất đó.

Giải a) Cường độ dòng điện trong mạch 1 = − = − (với u = R + x) . |

R+r+ x r+u Công suất tiêu thụ mạch ngoài

X in

urma P= (r + x)

Hình 11.5 Lấy đạo hàm của: (P) =. in or <?p2- 2u ?

(r + u) (P) = 0 + 8?(ro- u?) = 1 + $?(r – u)(r + u) = 0

>r= R + x = x= r-R : Cr = -u (loại) Vậy P = Pmax= x= r – R = 1,1 – 0,1 = 112 ” b) Tương tự: công suất tiêu thụ của điện trở x:

x.%?

.

(R+r+ x)2

r +

2

…

ir=u

1. 82 Per a

KR + 1 + x 2

(… 2

(với a = R + r)

Lấy đạo hàm P,

a?-

42,2

ini:

PU)=

sa = x

(x + a) (Px)’ = 0 **a? – x) = 0 8%a – x)(a + x) = 0

Blue-x (loai x = R +r Vậy Px = Pxmax <=> x = R + r = 0,1 + 1,1 = 1,252 1, 2.144

= 30W (2 42

Pmax =