cho mạch điện như hình vẽ, trong đó R1=3R; R2=R4=R; hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện

Câu hỏi :

Cho mạch điện như hình vẽ.

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

a) Tìm công suất tỏa nhiệt trên điện trở R4

Chọn chiều dòng điện qua các điện trở trong mạch như hình vẽ.

 

* Xét tại nút A ta có: I=I1+I2       (1)

Với vòng kín ACDA  ta có:

I1R1-IXRX-I2R2  =  0                           (2)

Thế (1) vào (2) ta được biểu thức I :

I1R1 - IXRX - (I - I1)R2 = 0I1R1 - IXRX - IR2 +I1R2 = 0I1(R1 + R2) = IXRX+IR2I1=IX.RX+I.R2R1+R2=IX.RX+I.R4R         (3)

* Xét tại nút B ta có: I3 = I- I4        (4)

Với vòng kín BCDB ta có:

I3R3 - IXRX + I4R4 = 0I3R - IXRX +I4X = 0               (5)

Thế (4) vào (5) ta có biểu thức I4:
(I - I4)R - IXRX + I4R = 0I.R + I4R - IXRX +I4R = 0

I4 = I.R + IXRX2R    (6)

Từ (3) và (6) ta có:   =  2 ð    =    = 

Vậy công suất tỏa nhiệt trên R4 khi đó là P4 =43P1 =12W.

b) Tìm RX theo R để công suất tỏa nhiệt trên RX cực đại

Từ (4) và (5) ta có biểu thức I3:

I3R -IXRX + (I - I3)R = 0I3R -IXRX + IR - I3R = 0I3= I.R-IXRX2R                               (7)

Ta có:  U = UAB = UAC +UCB = I1.R1 + I3R3U = I13R +I3R                    (8)

Thế (3) và (7) vào (8) ta được:

U = IXRX+I.R4R.3R+I.R-IXRX2R.R4U=3.IXRX+3.I.R+2I.R-2IXRX4U=5.I.R+IXRX                          (9)

Tính I:

Ta có:  

I = I1 + I2 = I1 + I4 + IX = 3I1 + IX =3.IXRX+IR4R + IX4.I.R = 3IXRX +3.I.R+4.IX.RIR = 3IX.RX + 4.IX.R  thay vào (9) ta đưc:4U = 5.(3IX.RX+4IX.R)+IXRX = 15.IX.RX+20IXR+IXRX=16.IXRX+20IXRIX=U4RX+5R

Hai số dương 4Rx và 5RRx  có tích 4Rx .5RRx = 20R không đổi thì theo bất đẳng thức Côsi, tổng của hai số đó nhỏ nhất khi hai số đó bằng nhau nghĩa là khi 4Rx = 5RRx Rx =1,25R; mẫu số ở vế phải của biểu thức (10) nhỏ nhất nghĩa là PX cực đại. Vậy PX cực đại khi RX =1,25R.

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự Lớp 11

Lớp 11 - Năm thứ hai ở cấp trung học phổ thông, gần đến năm cuối cấp nên học tập là nhiệm vụ quan trọng nhất. Nghe nhiều đến định hướng sau này rồi học đại học. Ôi nhiều lúc thật là sợ, hoang mang nhưng các em hãy tự tin và tìm dần điều mà mình muốn là trong tương lai nhé!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK