by Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động e =10 V, điện trở trong r =1 Ω . Các điện trở R$_{1}$ = 3 Ω , R$_{2}$ = 6 Ω , R$_{3}$ = 2 Ω , C = 4µF. Tính
a. Cường độ dòng điện qua nguồn và điện tích của tụ.
b. Công suất tiêu thụ mạch ngoài và hiệu suất nguồn.
A a) 2A; 6.10$^{-6}$C; b) 12W; 0,8
B a) 2A; 3,2.10$^{-6}$C; b) 15W; 0,8
C a) 2A; 3,2.10$^{-5}$C; b) 16W; 0,8
D a) 2A; 6.10$^{-6}$C; b) 12W; 0,85
Hướng dẫn
Chọn đáp án: C
Phương pháp giải:
– Định luật Ôm cho toàn mạch: \(I=\frac{e}{R+r}\)
– Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở: U = IR
– Điện tích của tụ: Q= CU
– Đoạn mạch gồm các điện trở nối tiếp: R = R$_{1}$ + R$_{2}$ + …; U = U$_{1}$ + U$_{2}$ + …; I = I$_{1}$ = I$_{2}$ = …
– Đoạn mạch gồm các điện trở song song: \(\frac{1}{R}=\frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}}+…\) ; U = U$_{1}$ = U$_{2}$ = …; I = I$_{1}$+ I$_{2}$+ …
– Công suất tiêu thụ: P = I$^{2}$R.
– Hiệu suất của nguồn: H = U/E
Hướng dẫn
a) Điện trở tương đương của mạch ngoài: \({{R}_{N}}=\frac{{{R}_{1}}{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}+{{R}_{3}}=4\Omega \)
Cường độ dòng điện qua nguồn chính là cường độ dòng điện mạch chính:
\(I=\frac{e}{{{R}_{N}}+r}=\frac{10}{4+1}=2A\)
Hiệu điện thế mạch ngoài: U = IR$_{N}$= 2.4 = 8V
Điện tích của tụ: Q = CU = 4.10$^{-6}$.8 = 3,2.10$^{-5}$C
b) Công suất tiêu thụ trên mạch ngoài: P = I$^{2}$R$_{N}$ = 2$^{2}$.4 = 16W
Hiệu suất của nguồn: H = U/E = 8/10 = 0,8
