Bài 2 trang 62 SGK Vật lí 11

Đề bài

Cho mạch điện có sơ đồ như hinh 11.4, tron đó các acquy có suất điện động ξ₁ = 12V; ξ₂ = 6V và có các điện trở trong là không đáng kể.

Các điện trở R₁ = 4 Ω R₂ = 8 Ω

a) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch.

b) Tính công suất tiêu thụ điện của mỗi điện trở.

c) Tính công suất của mỗi acquy và năng lượng mà mỗi acquy cung cấp trong 5 phút.

Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp: R_N = R₁ + R₂ 

Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch :\(I{\rm{ }} = {{{\xi _{b}}} \over {{R_N} + {\rm{ }}{r_b}}}\)

Công thức tính công suất và năng lượng của nguồn điện 1 chiều.

Lời giải chi tiết

a) Tính cường độ dòng điện trong mạch:

- Suất điện động của bộ nguồn ghép nối tiếp: ξ_b = ξ₁ + ξ₂ = 18 V.

- Điện trở tương đương của mạch ngoài gồm hai điện trở mắc nối tiếp:

R_N = R₁ + R₂ =  12 Ω

Từ định luật Ôm đối với toàn mạch thì cường độ dòng điện chạy trong mạch là:

\(I{\rm{ }} = {{{\xi _{b}}} \over {{R_N} + {\rm{ }}{r_b}}} = 1,5A\)

b) Công suất tiêu thụ điện:

Của điện trở R₁  là P₁ = I²R₁ = 9 W

Của điện trở R₂ là P₂ = I²R₂ = 18 W.

c) Tính công suất và năng lượng  mà acquy cung cấp:

- Công suất của acquy thứ nhất: P_ng⁽¹⁾ = ξ₁I = 18W

Năng lượng mà acquy thứ nhất cung cấp trong năm phút:

W_ng⁽¹⁾ = P_ng⁽¹⁾t = 5 400 J

Tương tự với nguồn 2 ta được: P_ng⁽²⁾ = 9 W, W_ng⁽²⁾= 2700 J