Giải bài 6 trang 58 – Bài 10 – SGK môn Vật lý lớp 11

Trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.7, hai pin có cùng suất điện động $\text{ℰ}=1,5V$ và điện trở trong $r=1\Omega$ . Hai bóng đèn giống nhau có cùng số ghi trên đèn là $3V-0,75W$ .Cho rằng điện trở của các đèn không thay đổi theo nhiệt độ.

a) Các đèn có sáng bình thường không ? Vì sao?

b) Tính hiệu suất của bộ nguồn.

c) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin.

d) Nếu tháo bớt một đèn thì đèn còn lại có công suất tiêu thụ điện năng là bao nhiêu?

Lời giải:

Điện trở của mỗi bóng đèn là: ${{R}_{Đ}}=\dfrac{U_{Đ}^{2}}{{{P}_{Đ}}}=\dfrac{{{3}^{2}}}{0,75}=12(\Omega )$

Điện trở tương đương của mạch ngoài là: ${{R}_{N}}={{R}_{tđ}}=\dfrac{{{R}_{Đ}}}{2}=\dfrac{12}{2}=6(\Omega )$

Suất điện động của bộ nguồn là: $\text{ℰ}_b=n.\text{ℰ}=2.1,5=3\left(V\right)$

Điện trở trong của bộ nguồn là: $r_b=n.r=2.1=2\left(\Omega\right)$

Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là: $I=\dfrac{{{ℰ}_{b}}}{{{r}_{b}}+{{R}_{N}}}=\dfrac{3}{2+6}=0,375(A)$

a) Vì 2 đèn mắc song song nên hiệu điện thế ở hai đầu mỗi bóng đèn bằng nhau và bằng $U_{AB}$ :

$U_Đ=U_{AB}=I.R_{tđ}=0,375.6=2,25\left(V\right)$

Ta thấy điện thế đặt vào hai đầu mỗi bóng đèn là $2,25V$ , nhỏ hơn hiệu điện thế định mức của đèn $\left(U_{đm}=3V\right)$ nên hai đèn sáng yếu hơn bình thường.

b) Hiệu suất của bộ nguồn là:

$H=\dfrac{{{U}_{AB}}}{{{ℰ}_{Đ}}}.100$ % $=\dfrac{2,25}{3}.100$ % $=75\%$

c)Hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin là:

$U_{pin}=\text{ℰ}-I.r=1,5-0,375.1=1,125\left(V\right)$

d) Khi tháo bớt một bóng đèn thì điện trở mạch ngoài là: $R_N=R_Đ=12\left(\Omega\right)$

Dòng điện chạy trong mạch ngoài ở trường hợp này là:

$I=\dfrac{{{ℰ}_{b}}}{{{r}_{b}}+{{R}_{N}}}=\dfrac{3}{2+12}=0,214(A)$

Công suất tiêu thụ điện năng của bóng đèn trong trường hợp này bằng:

$P=R_Đ.I_1^2=12.0,214^2=0,55\left(W\right)$

Đáp số:

a) Đèn sáng yếu hơn mức bình thường

b) $H=75\%$

c) $U_{pin}=1,125V$

d) $P=0,55W$

GHI NHỚ:
- Đối với đoạn mạch chứa nguồn điện, dòng điện có chiều đi ra từ cực dương và đi tới cực âm. Hiệu điện thế $U_{AB}$ giữa hai đầu A và B của đoạn mạch, trong đó đầu A nối với cực dương của nguồn điện: $U_{AB}=ℰ-I\left(r+R\right)$
- Suất điện động của bộ nguồn nối tiếp: $ℰ_b=ℰ_1+ℰ_2+...+ℰ_n$
Điện trở trong của bộ nguồn nối tiếp: $r_b=r_1+r_2+...+r_n$
- Bộ nguồn ghép song song: $ℰ_b=ℰ$ ; $r_b=\dfrac{r}{n}$

Bài trước Bài sau

Lớp 11

Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Lớp 11

Chương 1: Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng Chương 1: Hàm số lượng giác và phương trình lượng giác Chương 1: Các nước châu Á, Châu Phi và khu vực Mĩ LaTinh (Thế kỉ XIX - đầu thế kỉ XX) A - Khái quát nền kinh tế - xã hội của thế giới Phần 1: Công dân với kinh tế Chương 1: Cách mạng tháng mười Nga năm 1917 và cuộc xây dựng chủ nghĩa xã hội ở Liên Xô (1921 - 1941) Chương 1: Hàm số lượng giác và phương trình lượng giác Chương 1: Điện tích - Điện trường Chương 1: Việt Nam từ năm 1858 đến cuối thế kỉ XIX Chương 1: Sự điện li Chương 6 - Khúc xạ ánh sáng Chương 1: Sự điện li Chương 1: Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng Chương 1 - Điện tích - Điện trường Chương 1: Hàm số lượng giác và phương trình lượng giác Chương 1: Chuyển hoá vật chất và năng lượng Chương 2: Cảm ứng Chương 2: Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian. Quan hệ song song B - Địa lý khu vực và quốc gia Chương 2: Tổ hợp và xác suất Phần 2: Công dân với các vấn đề chính trị xã hội Chương 2: Chiến tranh thế giới thứ nhất (1914 - 1918) Chương 2 - Dòng điện không đổi Chương 2: Các nước tư bản chủ nghĩa giữa hai cuộc chiến tranh thế giới (1918 - 1939) Chương 2: Tổ hợp và xác suất Chương 2: Dòng điện không đổi Chương 2: Việt Nam từ đầu thế kỉ XX đến hết chiến tranh thế giới thứ nhất (1918) Chương 2: Nitơ - Photpho Chương 7 - Mắt. Các dụng cụ quang Chương 2: Nhóm Nitơ Chương 2: Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian. Quan hệ song song Chương 2: Tổ hợp và xác suất Chương 3: Vectơ trong không gian. Quan hệ vuông góc Chương 3: Sinh trưởng và phát triển Chương 3: Dãy số - Cấp số cộng và cấp số nhân Chương 3: Những thành tựu văn hóa thời cận đại Chương 3: Nhóm Cacbon Chương 3 - Dòng điện trong các môi trường Chương 3: Các nước Châu Á giữa hai cuộc chiến tranh thế giới (1918 - 1939) Chương 3: Dãy số - Cấp số cộng và cấp số nhân Chương 3: Dòng điện trong các môi trường Chương 3: Cacbon - Silic Chương 3: Vectơ trong không gian. Quan hệ vuông góc trong không gian Chương 3: Dãy số. Cấp số cộng và cấp số nhân Chương 4: Sinh sản Chương 4: Giới hạn Chương 4: Đại cương về hóa học hữu cơ Chương 4 - Từ trường Chương 4: Chiến tranh thế giới thứ hai (1939 – 1945) Chương 4: Giới hạn Chương 4: Từ trường Chương 4: Giới hạn Chương 4: Đại cương về hóa học hữu cơ Chương 5: Đạo hàm Chương 5: Đạo hàm Chương 5: Cảm ứng điện từ Chương 5 - Cảm ứng điện từ Chương 5: Hiđrocacbon no Chương 5: Đạo hàm Chương 5: Hidrocacbon no Chương 6: Khúc xạ ánh sáng Chương 6: Hiđrocacbon không no Chương 6: Hidrocacbon không no Chương 7: Mắt. Các dụng cụ quang Chương 7: Hiđrocabon thơm - Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên Chương 7: Hiđrocacbon thơm. Nguồn Hiđrocacbon thiên nhiên. Hệ thống hóa về Hiđrocacbon Chương 8: Dẫn xuất halogen. Ancol - Phenol Chương 8: Dẫn xuất Halogen - Ancol - Phenol Chương 9: Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic Chương 9: Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic

+ Mở rộng xem đầy đủ