Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Giải bài có thưởng!

Người ta dùng bốn đoạn dây giống nhau, mỗi dây có điện trở R0 = 1Ω để tạo nên một điện trở R. Sau đó nối tiếp R với điện trở r = 1Ω rồi mắc vào một hiệu điện thế U = 8V

Người ta dùng bốn đoạn dây giống nhau, mỗi dây có điện trở R0 = 1Ω để tạo nên một điện trở R. Sau đó nối tiếp R với điện trở r = 1Ω rồi mắc vào một hiệu điện thế U = 8V. Hỏi phải mắc bốn đoạn dây nêu trên như thế nào để công suất tỏa nhiệt trên R là lớn nhất? (HS tự giải). Tìm công suất lớn nhất đó.
0 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
151
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tìm cách mắc bốn đoạn dây có điện trở \( R_0 = 1 \Omega \) thành một điện trở \( R \) sao cho công suất tỏa nhiệt trên \( R \) lớn nhất, chúng ta cần xác định loại mạch phù hợp và số đoạn dây được mắc nối tiếp hay song song.

### Bước 1: Tính toán các trường hợp mắc dây

Có 4 đoạn dây giống như nhau, ta có hai cách mắc chính:

1. **Mắc nối tiếp:**
- Điện trở \( R = 4R_0 = 4 \Omega \)

2. **Mắc song song:**
- Điện trở \( R = \frac{R_0}{n} = \frac{1 \Omega}{4} = 0.25 \Omega \) (khi mắc tất cả 4 dây song song)

**Các cách kết hợp:**

- 2 dây mắc nối tiếp, 2 dây mắc song song:
- \( R = R_t \parallel R_s = (R_1 + R_2) \parallel R_3 \)
- Khi \( R_1 = R_2 = 1 \Omega \) (2 dây mắc nối tiếp) thì \( R_t = 2 \Omega \)
- \( R_s = 2R_0 = 2\Omega \), khi đó điện trở tương đương mắc song song là \( R = \frac{R_t \cdot R_s}{R_t + R_s} = \frac{2 \cdot 2}{2 + 2} = 1 \Omega \)

- 3 dây mắc nối tiếp, 1 dây mắc song song:
- \( R_t = 3R_0 = 3 \Omega \)
- \( R_s = 1 \Omega \) (mắc 1 dây riêng)
- \( R = R_t + R_s = 3 + 1 = 4 \Omega \)

- 1 dây mắc nối tiếp, 3 dây mắc song song:
- \( R = R_t + R_s = 1 + \frac{1}{3} = 1.33 \Omega \)

### Bước 2: Tính công suất

Công suất điện trở \( R \) khi mắc với điện trở \( r = 1 \Omega \):

Công thức công suất:
\[
P = \frac{U^2}{R_{\text{total}}^2} \cdot R
\]
với \( R_{\text{total}} = R + r \).

**Tính cho từng trường hợp:**

- **Khi \( R = 4 \Omega \)**:
\[
R_{\text{total}} = 4 + 1 = 5 \Omega \quad P = \frac{8^2}{5^2} \cdot 4 = \frac{64}{25} \cdot 4 = 10.24 W
\]

- **Khi \( R = 1 \Omega \)**:
\[
R_{\text{total}} = 1 + 1 = 2 \Omega \quad P = \frac{8^2}{2^2} \cdot 1 = \frac{64}{4} \cdot 1 = 16 W
\]

- **Khi \( R = 1.33 \Omega \)**:
\[
R_{\text{total}} = 1.33 + 1 \approx 2.33 \Omega \quad P \approx \frac{8^2}{2.33^2} \cdot 1.33 \approx 11.34 W
\]

### Kết luận
Công suất lớn nhất được tạo ra trên \( R \) là \( 16W \) và đạt được khi mắc \( R = 1 \Omega \).

**Phương án lý tưởng**: Mắc 3 đoạn dây song song (\( R = \frac{1}{3} \Omega \)) và 1 đoạn dây nằm song song (\( R = 1 \Omega \)).

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×