Người ta lấy điện ra ngoài để sử dụng từ hai chốt A,B nối với hiệu điện thế U không đổi qua điện trở r đặt trong hộp.Biết U=10V,r=1ôm
a)Công suất sử dụng là 9W.Tính hiệu điện thế giữa A,B.
b)Công suất sử dụng có thể lớn hơn 25W được không?Tại sao?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Với hiệu điện thế U =>\(I=\dfrac{U}{R}\) (1)
Ten làm bài này với điều kiện tăng hiệu điện thế thêm 10 V( còn lên 10 V thì khác nhé )
=>U'=U+10; I'=1,5I
=>\(I'=\dfrac{U'}{R}=\dfrac{U+10}{R}=1,5I\) (2)
Lấu 2:1=>1,5=\(\dfrac{U+10}{U}=>U=20V\)
Vậy............
Tóm tắt:
\(U_1=U+10\)
\(I_1=1,5\cdot I\)
\(U=?\)
---------------------------------
Hiệu điện thế đã sử dụng ban đầu là:
\(U=I\cdot R\left(V\right)\) (1)
Hiệu điện thế sau khi tăng hiệu điện thế lên 10V là:
\(U_1=I_1\cdot R=1,5I\cdot R\left(V\right)\)(2)
Lấy (2) chia (1) ta được: \(\dfrac{U_1}{U}=\dfrac{1,5I\cdot R}{I\cdot R}\)
\(\Rightarrow\dfrac{U+10}{U}=1,5\)
\(\Rightarrow U=20\left(V\right)\)
Vậy hiệu điện thế đã sử dụng ban đầu là:20V
Cường độ dòng điện là : \(I=\dfrac{U}{R}\)
Khi tăng U thêm 10V, ta có : \(I'=\dfrac{U+10}{R}\)
Ta có : \(I'=1,5I\Rightarrow\dfrac{U+10}{R}=2.\dfrac{U}{R}\)
\(\Rightarrow U+10=1,5.U\Rightarrow U=\) (tự tính)
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 .