Bài 1: một ấm nước bằng điện có 3 dây lò xo, mỗi cái có điện trở R = 120 được mắc song song với nhau. Ấm được mắc nối tiếp với điện trở r=50 và được mắc vào nguồn điện. Hỏi thời gian cần thiết để ấm đựng đầy nước đến khi sôi sẽ thay đổi như thế nào khi một trong ba lò xo bị đứt?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
* Gọi Q (J) là nhiệt lượng mà bếp cần cung cấp cho ấm để đun sôi nước thì Q luôn không đổi trong các trường hợp trên. Nếu ta gọi t1 ; t2 ; t3 và t4 theo thứ tự là thời gian bếp đun sôi nước tương ứng với khi dùng R1, R2 nối tiếp; R1, R2 song song ; chỉ dùng R1 và chỉ dùng R2 thì theo định luật Jun-lenxơ ta có :
\(Q=\frac{U^2.t}{R}=\frac{U^2.t_1}{R_1+R_2}=\frac{U^2.t_2}{\frac{R_1.R_2}{R_1+R_2}}=\frac{U^2.t_3}{R_1}=\frac{U^2.t_4}{R_2}\) (1)
* Ta tính R1 và R2 theo Q; U ; t1 và t2 :
+ Từ (1) \(\Rightarrow\) R1 + R2 = \(R_1+R_2=\frac{U^2t_1}{Q}\)
+ Cũng từ (1) \(\Rightarrow\) R1 . R2 = \(R_1.R_2=\frac{U^2t_2}{Q}\left(R_1+R_2\right)=\frac{U^4t_1t_2}{Q^2}\)
* Theo định lí Vi-et thì R1 và R2 phải là nghiệm số của phương trình :
R2 - \(\frac{U^2t_1}{Q}.R+\frac{U^4t_1t_2}{Q^2}=0\)(1)
Thay t1 = 50 phút ; t2 = 12 phút vào PT (1) và giải ta có \(\Delta=10^2.\frac{U^2}{Q^2}\Rightarrow\sqrt{\Delta}=\frac{10.U^2}{Q}\) .
\(\Rightarrow\) \(R_1=\frac{\frac{U^2t_1}{Q}+\frac{10U^2}{Q}}{2}=\frac{\left(t_1+t_2\right)U^2}{2Q}=30\frac{U^2}{Q}\) và \(R_2=20.\frac{U^2}{Q}\)
* Ta có \(t_3=\frac{Q.R_1}{U^2}\)= 30 phút và \(t_4=\frac{Q.R_2}{U^2}\) = 20 phút . Vậy nếu dùng riêng từng điện trở thì thời gian đun sôi nước trong ấm tương ứng là 30 phút và 20 phút .
Đáp án: A
HD Giải: Nhiệt lượng để đun sôi ấm nước: Q = U 2 R 1 . t 1 = U 2 ( R 1 + R 2 ) R 1 . R 2 . t ⇒ t = t 1 ( R 1 R 2 ) R 1 ( R 1 + R 2 ) = 10.24 4.10 = 6 phút
Đáp án: A
Dùng hai dây R 1 mắc song song với R 2 thì điện trở của bếp là:
Đáp án: D
HD Giải: Nhiệt lượng để đun sôi ấm nước: Q = U 2 R 1 . t 1 = U 2 R 1 + R 2 . t ⇒ t = t 1 ( R 1 + R 2 ) R 1 = 10.10 4 = 25 phút
* Lúc 3 lò co mắc song song :
Điện trở tương đương của ấm : \(R_1=\frac{R}{3}=40\left(\Omega\right)\)
Dòng điện chạy trong mạch : \(I_1=\frac{U}{R_1+r}\)
Thời gian \(t_1\)cần thiết để đun ấm nước đến khi sôi :
\(Q=R_1.I^2.t_1\Rightarrow\frac{Q}{R_1I^2}=\frac{Q}{R_1\left(\frac{U}{R_1+r}\right)}\)hay \(\frac{Q\left(R_1+r\right)^2}{U^2R_1}\)(1)
* Lúc 3 lò xo mắc song song ( Tương tự trên , ta có )
\(R_2=\frac{R}{2}=60\left(\Omega\right)\)
\(I^2=\frac{U}{R_2+r}\)
\(t^2=\frac{Q\left(R_2+R\right)^2}{U^2+R_2}\)(2)
Được : \(\frac{t_1}{t_2}\)\(=\frac{R_2\left(R_1+r\right)^2}{R_1\left(R_2+r\right)^2}=\frac{60\left(40+50\right)^2}{40\left(60+50\right)^2}=\frac{243}{242}\approx1\)
* Vậy \(t_1\approx t_2\)
Bạn ơi , bạn sửa chỗ '' * Lúc 3 lò xo mắc song song ( Tương tự trên , ta có ) '' thành '' * Lúc 2 lò xo mắc song song ( tương tự trên , ta có ) '' do mình bấm vội nên nhầm !