Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:
E b = E 1 + E 2 = 9 + 6 = 15 ( V ) ; r b = r 1 + r 2 = 1 , 2 + 0 , 8 = 2 ( Ω ) .
Điện trở và cường độ định mức của đèn:
R Đ = U Ñ 2 P Ñ = 6 2 3 = 12 ( Ω ) ; I đ m = P Ñ U Ñ = 3 6 = 0 , 5 ( A ) .
Mạch ngoài có: R 1 n t ( ( R Đ n t R 2 ) / / ( R 3 n t R 4 ) )
a) Khi R 4 = 3 Ω
R Đ 2 = R Đ + R 2 = 12 + 8 = 20 ( Ω ) ; R 34 = R 3 + R 4 = 2 + 3 = 5 ( Ω ) ; R Đ 234 = R Ñ 2 . R 34 R Ñ 2 + R 34 = 20.5 20 + 5 = 4 ( Ω )
⇒ R N = R 1 + R Đ 234 = 3 + 4 = 7 ( Ω ) ; I A = I 1 = I Đ 234 = I = E b R N + r b = 15 7 + 2 = 5 3 ) A ) ; U V = U A B = U Đ 234 = I Đ 234 . R Đ 234 = 5 3 . 4 = 20 3 ( V ) . I Đ 2 = I Đ = I 2 = U A B R Ñ 2 = 20 3 20 = 1 3 ( A ) ; I 34 = I 3 = I 4 = U A B R 34 = 20 3 5 = 4 3 ( A ) ; U M N = V M - V N = V M - V A + V A - V N = U A N - U A M = I 3 . R 3 - I Đ . R Đ = 4 3 . 2 - 1 3 . 12 = - 4 3 ( V ) ⇒ U N M = 4 3 ( V ) ; q = C . U N M = 6 . 10 - 6 . 4 3 = 8 . 10 - 6 ( C ) .
b) Tính R 4 để đèn sáng bình thường
Ta có:
R N = R 1 + R Đ 234 = R 1 + R Ñ 2 . R 34 R Ñ 2 + R 34 = 3 + 20. ( 2 + R 4 ) 20 + 2 + R 4 = 106 + 23. R 4 22 + R 4 I = I đ m + I ñ m . R Ñ 2 R 3 + R 4 = E b R N + r b ⇒ 0 , 5 + 0 , 5.20 2 + R 4 = 15 106 + 23. R 4 22 + R 4 + 2 ⇒ R 4 = 18 Ω
Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:
E b = E 1 + E 2 = 12 + 6 = 18 ( V ) ; r b = r 1 + r 2 = 1 + 0 , 5 = 1 , 5 ( Ω ) .
Điện trở và cường độ định mức của đèn:
R Đ = U Ñ 2 P Ñ = 6 2 6 = 6 ( Ω ) ; I đ m = P Ñ U Ñ = 6 6 = 1 ( A ) .
Mạch ngoài có: R 1 n t ( ( R 2 n t R 3 ) / / ( R Đ n t R 4 ) )
a) Khi R 4 = 3 Ω
R 23 = R 2 + R 3 = 8 + 12 = 20 ( Ω ) ; R Đ 4 = R Đ + R 4 = 6 + 14 = 20 ( Ω ) ; R Đ 234 = R Ñ 4 . R 23 R Ñ 4 + R 23 = 20.20 20 + 20 = 10 ( Ω )
⇒ R N = R 1 + R Đ 234 = 6 , 5 + 10 = 16 , 5 ( Ω ) ; I A = I 1 = I Đ 234 = I = E b R N + r b = 18 16 , 5 + 1 , 5 = 1 ( A ) ; U V = U A B = U Đ 234 = I Đ 234 . R Đ 234 = 1 . 10 = 10 ( V ) . I Đ 4 = I Đ = I 4 = U A B R Ñ 4 = 10 20 = 0 , 5 ( A ) ; I 23 = I 2 = I 3 = U A B R 23 = 10 20 = 0 , 5 ( A ) ; U M N = V M - V N = V M - V A + V A - V N = U A N - U A M = I Đ . R Đ - I 3 . R 3 = 0 , 5 . 6 - 0 , 5 . 12 = - 3 ( V ) ⇒ U N M = 3 ( V ) . q = C . U N M = 5 . 10 - 6 . 3 = 15 . 10 - 6 ( C ) .
b) Tính R 4 để đèn sáng bình thường
Ta có:
R N = R 1 + R Đ 234 = R 1 + R Ñ 4 . R 23 R Ñ 4 + R 23 = 6 , 5 + ( 6 + R 4 ) .20 6 + R 4 + 20 = 289 + 26 , 5. R 4 26 + R 4 ; I = I đ m + I ñ m . R Ñ 4 R 23 = E b R N + r b ⇒ 1 + 1. ( 6 + R 4 ) 20 = 18 289 + 26 , 5. R 4 26 + R 4 + 1 , 5 ⇒ R 4 = 1 , 14 Ω .
a) Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu A và D
Khi K mở: không có dòng điện chạy qua R 3 , R 4 v à R 5 .
Mạch ngoài: R 1 n t R 2 n t R X
Điện trở mạch ngoài: R N = R 1 + R 2 + R X = 3 , 8 Ω .
Cường độ dòng điện mạch chính: I = E R X + r = 1 , 25 Ω
Số chỉ của vôn kế: U V = U A D = U A B = E - I r = 4 , 75 V .
Công suất tiêu thụ trên R X : P X m = I 2 . R X = 3 , 125 W .
Khi K đóng: mạch ngoài có: R 1 n t R 2 n t ( R X / / ( R 3 n t R 4 n T R 5 ) )
Điện trở mạch ngoài: R N = R 1 + R 2 + R X ( R 3 + R 4 + R 5 ) R X + R 3 + R 4 + R 5 = 3 Ω
Cường độ dòng điện mạch chính: I = E R N + r = 1 , 5 A .
Hiệu điện thế giữa C B : U C B = I . R C B = 1 , 5 . 1 , 2 = 1 , 8 V .
Cường độ dòng điện chạy qua R 5 : I 5 = U C B R 345 = 0 , 6 A .
Số chỉ của vôn kế: U V = U A D = U A B + U B D = E - I r - I 5 . R 5 = 3 , 9 V .
Cường độ qua R X : I X = I - I 5 = 0 , 9 A .
Công suất tiêu thụ trên R X : P x đ = I X 2 . R X = 1 , 62 W .
b) Khi K đóng: mạch ngoài có: R 1 n t R 2 n t ( R X / / ( R 3 n t R 4 n t R 5 ) )
Gọi R X là x khi K đóng:
Ta có: R C B = x ( R 3 + R 4 + R 5 ) x + R 3 + R 4 + R 5 = 3 x 3 + x
Điện trở mạch ngoài: R N = R 12 + R C B = 1 , 8 + 3 x 3 + x = 5 , 4 + 4 , 8 x 3 + x
Cường độ dòng điện mạch chính: I = E R N + r = 6 5 , 4 + 4 , 8 x 3 + x + 1 = 6 ( 3 + x ) 8 , 4 + 5 , 8 x
Hiệu điện thế hai đầu AC: U A C = I . R 12 = 1 , 8 . 6 ( 3 + x ) 8 , 4 + 5 , 4 x . 3 x 3 + x = 18 x 8 , 4 + 5 , 8 x (1)
Hiệu điện thế hai đầu CB: U C B = I . R C B = 6 ( 3 + x ) 8 , 4 + 5 , 4 x . 3 x 3 + x = 18 x 8 , 4 + 5 , 8 x (2)
Cường độ dòng điện qua R 345 l à I 345 = 18 x ( 8 , 4 + 5 , 8 x ) 3 = 6 x 8 , 4 + 5 , 8 x
Hiệu điện thế hai đầu CD: U C D = I 345 . R 345 = 6 x 8 , 4 + 5 , 8 x . 2 = 12 x 8 , 4 + 5 , 8 x (3)
Số chỉ của vôn kế bằng điện áp hai đầu AD: U A D = U A C + U C D
Từ (1) và (3) ta có: U A D = 32 , 4 x + 10 , 8 x 8 , 4 + 5 , 8 x + 6 x 8 , 4 + 5 , 8 x = 32 , 4 + 22 , 8 x 8 , 4 + 5 , 8 x
Đạo hàm U A D theo x ta được: U A D = 22 , 8 . 8 , 4 - 5 , 8 . 32 , 4 ( 8 , 4 + 5 , 8 x ) 2 = 3 , 6 ( 8 , 4 + 5 , 8 x ) 2
U A D > 0 với mọi x nên U A D luôn tăng khi x tăng, nên khi x thay đổi từ 0 đến 10 thì số chỉ vôn kế luôn tăng.
+ Công suất tiêu thụ trên R X :
P X = I X 2 . R X ; v ớ i I X = U C B R X = 18 x ( 8 , 4 + 5 , 8 x ) x = 18 8 , 4 + 5 , 8 x
Vậy P X = 18 2 ( 8 , 4 + 5 , 8 x ) 2 x = 18 x 2 70 , 56 + 97 , 44 x + 33 , 64 x 2 . K h i x = 0 t h ì P X = 0 .
Khi x ≠ 0 ta có: P X = 18 2 97 , 44 + 70 , 56 x + 33 . 64 x . P X = 18 2 97 , 44 + 70 , 56 x + 33 , 64 x
Theo bất đẵng thức Côsi ta có: 70 , 56 x + 33 , 46 x m i n khi ð x = 1,45
Vậy P m a x k h i R X = 1 , 45 Ω .
Ta có: R 34 = R 3 . R 4 R 3 + R 4 = 2 . 2 2 + 2 = 1 ( Ω ) ; R 56 = R 5 + R 6 = 2 Ω ;
Ta nhận thấy: R 1 R 34 = R 7 R 56 = 2
Đây là mạch cầu cân bằng, nên I 2 = 0 ; U C D = 0 , do đó có thể chập hai điểm C, D làm một khi tính điện trở.
R 134 = R 1 . R 34 R 1 + R 34 = 2 . 1 2 + 1 = 2 3 Ω ; R 567 = R 56 . R 7 R 56 + R 7 = 2 . 4 2 + 4 = 4 3 Ω ; R A B = R 134 + R 567 = 2 3 + 4 3 = 2 Ω .
b) Cường độ dòng điện qua các điện trở
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta có: I = E R A B + r = 9 2 + 1 = 3 ( A ) ;
U A C = I . R 134 = 3 . 2 3 = 2 ( V ) ; U C D = I . R 567 = 3 . 4 3 = 4 ( V ) ;
Cường độ dòng điện qua các điện trở:
I 1 = U A C R 1 = 2 2 = 1 ( A ) ; I 3 = U A C R 3 = 2 2 = 1 ( A ) ; I 4 = U A C R 4 = 2 2 = 1 A ; I 5 = I 6 = U C B R 56 = 4 2 = 2 A ; I 7 = U C B R 7 = 4 4 = 1 A .
c) Số chỉ của các ampe kế và vôn kế
Số chỉ của vôn kế: U V = U C B = 4 V
Số chỉ của các ampe kế: I A 1 = I - I 1 = 3 - 1 = 2 A ; I A 2 = I 3 = 1 A .
