Bài 3 trang 62 - Sách giáo khoa vật lý 11

Bài 3 trang 62 - Sách giáo khoa vật lý 11

Bài 3*. Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.5, trong đó nguồn điện có suất điện động

Bài 3*. Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.5, trong đó nguồn điện có suất điện động ξ = 12V, và điện trở trong là r = 1,1 Ω; điện trở R = 0,1 Ω.

a) Điện trở x phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở ngoài mạch là lớn nhất?

b) Điện trở x phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở điện trở này là lớn nhất? Tính công suất lớn nhất đó.

Giải:

a) Tính điện trở x để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất.

- Mạch ngoài gồm điện trở R mắc nối tiếp với điện trở x, có điện trở tương đương là: R_N = R + x = 0,1 + x.

- Cường độ dòng điện trong trong mạch : I = ξ/ (R + r + x)

- Công suất tiêu thụ mạch ngoài:

Để công suất P trên đây lớn nhất thì mẫu số ở về phải là nhỏ nhát. từ bất đẳng thức cô si ta có R + x = r.

Từ đó suy ra: x = r –R = 1 Ω.

b) Công suất tiêu thụ trên điện trở x:

- Tính công suất tiêu thụ trên điện trở x này là lớn nhất:

+ Từ các tính toán trên, ta có công suất tiêu thu, điện trở x là:

+ Tương tự như đã làm ở trên đây, công suất P_x lớn nhất khi x= R + r = 1,2 Ω.

Giá trị của công suất lớn nhất này là:30 W.