Mạch điện gồm một bếp điện có điện trở Rb (Rb có thể thay đổi) mắc nối tiếp với một điện trở r =30Ω. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu mạch bằng 220V. Để công suất tiêu thụ của bếp bằng 320W, thì điện trở Rb có giá trị bằng
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
TK:
\(R=r+R_b=30+R_b\)
\(P=\dfrac{U^2}{R}\)
\(320=\dfrac{220^2}{R_b+30}\)
\(R_b=121,5Ω \)
1/ thực ra rất dễ
gọi x là số điện trở loại 3 ôm
y là số điện trở loại 5 ôm
vì mắc nối tiếp nên ta có Rtđ = R1+ R2
hay 3x + 5y = 55
<=> x = (55- 5y)/3
ta đặt y là t <=> y = t vậy x= (55-5t)/3
mà x và y sẽ >= 0 thuộc số nguyên và t < 11 => t= 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
ta lập bảng
t | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
x | 55/3 | 50/3 | 15 | 40/3 | 35/3 | 10 | 25/3 | 20/3 | 5 | 10/3 | 5/3 | 0 |
y | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
kết hợp điều kiện đã ghi trên ta thấy các cặp điện trở lần lượt loại 3 ôm và 5 ôm: 15-2; 10-5; 5-8; 0-11.
2/ tóm tắt
Bóng đèn ( 6V- 3W)
U=9 V
TÍNH CĐDĐ chạy qua biến trở ( Ib=?)
giải
vì đèn sáng bình thường nên:
Pđm= Pđ= 3 W
Uđm= Uđ= 6 V
Cường độ dòng điện chạy qua đèn:
Pđ= U*I => I= Pđ/U= 3/6= 0,5 A
vì đèn nối tiếp với biến trở nên: Iđ= Ib= 0,5 A
3/
Điện trở của bóng đèn:
P= U^2/R => R= U^2/P= 12^2/6=24 ôm
cường độ dòng điện chạy qua đèn là:
I= U/R= 6/24= 0,25 A
VẬY AMPE KẾ CHỈ 0,25 A
4/
Hiệu điện thế của R3:
P3= U3^2/R => U3= \(\sqrt{P\cdot R}\) = \(\sqrt{1,8\cdot10}\)= 3\(\sqrt{2}\) V
Vì R3 // (R1+R3) nên U3= U12=U= 3\(\sqrt{2}\) ôm
Điện trở tường đương của mạch nối tiếp:
R12= R1+R2= 2+8= 10 ôm
Điện trở tương đương của cả đoạn mạch:
Rtđ=\(\frac{R3\cdot R12}{R3+R12}\)= \(\frac{10\cdot10}{10+10}\)= 5 ôm
Công suất tiêu thụ cả mạch:
Pcm= U^2/Rtđ= 3\(\sqrt{2}\) ^2/5= 3,6 W
5/
Điện trở tương đương của mạch nối tiếp:
R12= R1+R2= 2+8=10 ôm
Điện trở tương đương cả mạch:
Rtđ= \(\frac{R3\cdot R12}{R3+R12}\)= \(\frac{10\cdot10}{10+10}\)= 5 ôm
Hiệu điện thế cả mạch:
Pcm=U^2/Rtđ=> U= \(\sqrt{Pcm\cdot Rtđ}\) = \(\sqrt{3,6\cdot5}\) = 3\(\sqrt{2}\) V
Vì R3 // (R1+R2) nên U=U3=U12= 3\(\sqrt{2}\) V
Cường độ dòng điện mạch nối tiếp:
I12= U12/R12= 3\(\sqrt{2}\) /10= \(\frac{3\sqrt{2}}{10}\) A
Vì R1 nối tiếp R2 nên I12=I1=I2= \(\frac{3\sqrt{2}}{10}\) A
Công suất tiêu thụ của điện trở 2:
P= I^2*R2= \(\frac{3\sqrt{2}}{10}\)^2*8= 1,44 W
MẤY BÀI SAU TƯƠNG TỰ
Điện trở tương đương của mạch là: \(R_{tđ}=R_b+R=R_b+20\left(\Omega\right)\)
Cường độ dòng điện trong mạch chính: \(I=\dfrac{U}{R_{tđ}}=\dfrac{220}{R_b+20}\left(A\right)\)
Công suất của Rb được tính bằng công thức:
\(P_b=I^2.R_b=\dfrac{220^2R_b}{\left(R_b+20\right)^2}=\dfrac{220^2}{R_b+40+\dfrac{400}{R_b}}\)
Để công suất của Rb đạt giá trị lớn nhất thì \(R_b+\dfrac{400}{R_b}\) phải đạt giá trị nhỏ nhất.
Theo bất đẳng thức Cô-si \(R_b+\dfrac{400}{R_b}\) đạt giá trị nhỏ nhất \(\Leftrightarrow R_b=\dfrac{400}{R_b}\Leftrightarrow R_b=200\left(\Omega\right)\)
Vậy để công suất trên bếp điện đạt cực đại thì điện trở của bếp phải bằng 200Ω.
Vì bếp gồm Rb nt r => Rm= Rb + r= Rb + 30 (ôm)
Công suất của bếp là : P= \(\frac{\left(Um\right)^2}{Rm}\) =\(\frac{220^2}{Rb+30}\) = \(\frac{48400}{Rb+30}\) (ôm)
Có P = 320 (ôm)
=> \(\frac{48400}{Rb+30}\) = 320
=> Rb + 30 =151,25
=> Rb = 121,25 (ôm)
Vì Rb nt R nên: Rtđ= Rb+R
=> Rtđ= Rb+ 30
Cường độ dòng điện mạch chính:
Imc= \(\frac{U}{Rtđ}\)= \(\frac{220}{Rb+30}\)A
Vì Rb nt R nên Imc=Ib=Ir= \(\frac{220}{Rb+30}\)A
Điện trở của bếp khi công suất tiêu thụ của bếp=320W
Pb=I\(^2\)* Rb= \(\frac{220}{Rb+30}\)^2*Rb
<=> 320= \(\frac{220}{Rb+30}\)^2*Rb
giải phương trình => Rb=11,25