Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12V, điện trở trong r = 2

Bạn cần đăng nhập để báo cáo vi phạm tài liệu

Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12V, điện trở trong r = 2

Nguyễn Trang Ngày: 20-03-2024 Tổng hợp kiến thức

386

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí có đáp án (phần 34) hay nhất được biên soạn và chọn lọc giúp bạn ôn luyện và đạt kết quả cao trong bài thi môn Vật lí.

Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12V, điện trở trong r = 2

Đề bài: Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12V, điện trở trong $r = 2 Ω$ . Mạch ngoài gồm điện trở $R_{1} = 6 Ω$ . Mắc song song với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị

A. $R = 1 Ω$ .

B. $R = 2 Ω$ .

C. $R = 3 Ω$ .

D. $R = 4 Ω$ .

Lời giải:

Điện trở mạch ngoài là: $R_{n g} = \frac{R . R_{1}}{R + R_{1}} = \frac{6 R}{R + 6}$

Cường độ dòng điện trong mạch là: $I = \frac{E}{r + R_{n g}} = \frac{12}{2 + R_{n g}}$

Công suất tiêu thụ của mạch ngoài là:

$P = I^{2} R_{n g} = \frac{12^{2} . R_{n g}}{{(2 + R_{n g})}^{2}} = \frac{144. R_{n g}}{R_{n g}^{2} + 4 R_{n g} + 4} = \frac{144}{R_{n g} + 4 + \frac{4}{R_{n g}}}$

Để công suất tiêu thụ của mạch ngoài cực đại, ta có:

$P_{\max} \Leftrightarrow (R_{n g} + 4 + \frac{4}{R_{n g}}) \min \Rightarrow (R_{n g} + \frac{4}{R_{n g}}) \min$

Áp dụng bất đẳng thức Cô – si, ta có:

$R_{n g} + \frac{4}{R_{n g}} \geq 2 \sqrt{R_{n g} . \frac{4}{R_{n g}}} = 4$ (dấu “=” xảy ra $\Leftrightarrow R_{n g} = \frac{4}{R_{n g}} \Rightarrow R_{n g} = 2 Ω$ )

Vậy để $P_{\max} \Leftrightarrow R_{n g} = 2 \Rightarrow \frac{6 R}{6 + R} = 2 \Rightarrow 6 R = 12 + 2 R \Rightarrow R = 3 Ω$

Chọn đáp án C

Xem thêm các bài giải Tổng hợp kiến thức môn Vật Lí hay, chi tiết khác:

Đề bài: Một vật được thả rơi tự do độ cao 4,9m xuống đất. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8m/s². Vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất là bao nhiêu?

Đề bài: Một vật được móc vào lực kế để đo lực theo phương thẳng đứng khi vật ở trong không khí lực kế chỉ 4,8 N. Khi vật chìm trong nước, lực kế chỉ 3,6 N.

Đề bài: Một ô tô có khối lượng 1,2 tấn đang lên dốc, biết dốc nghiêng so với mặt phẳng ngang. Lực phát động gây ra bởi động cơ ô tô có độ lớn 8000 N. Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường là . Cho . Tính gia tốc của xe khi lên dốc?

Đề bài: Chọn phát biểu đúng: A. Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên

Đề bài: Từ độ cao 15 m so với mặt đất, một vật được ném chếch lên với vectơ vận tốc đầu 20 m/s hợp với phương nằm ngang góc .

Đề bài: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng . Lực đẩy giữa chúng là . Để lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng thì khoảng cách giữa chúng là:

Đề bài: Một học sinh đi xe đạp với vận tốc trung bình 5 m/s. Biết nhà cách trường 1 km.

Đề bài: Một bình hình trụ chứa một lượng nước, chiều cao của cột nước là 3 m, trọng lượng riêng của nước d = 10000 N/m². Tính áp suất của nước tại điểm cách mặt thoáng 1,8 m.

Đề bài: Một người nhảy xa với vận tốc ban đầu 7,5 m/s theo phương xiên 30^o với phương nằm ngang. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 9,8 m/s². Tính: