Câu hỏi
Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động e =10 V, điện trở trong r =1 Ω . Các điện trở R1 = 3 Ω , R2 = 6 Ω , R3 = 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; 6.10-6C; b) 12W; 0,8
- B a) 2A; 3,2.10-6C; b) 15W; 0,8
- C a) 2A; 3,2.10-5C; b) 16W; 0,8
- D a) 2A; 6.10-6C; b) 12W; 0,85
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 = R1 + R2 + …; U = U1 + U2 + …; I = I1 = I2 = …
- Đoạn mạch gồm các điện trở song song: \(\frac{1}{R}=\frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}}+...\) ; U = U1 = U2 = …; I = I1+ I2+ …
- Công suất tiêu thụ: P = I2R.
- Hiệu suất của nguồn: H = U/E
Lời giải chi tiết:
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 = IRN= 2.4 = 8V
Điện tích của tụ: Q = CU = 4.10-6.8 = 3,2.10-5C
b) Công suất tiêu thụ trên mạch ngoài: P = I2RN = 22.4 = 16W
Hiệu suất của nguồn: H = U/E = 8/10 = 0,8