Đáp án:

Câu 29:

$a)$ `I =5 (A)`

$b)$ `N = 1,875.10^8 (el ectron)`

Câu 30:

$a)$ `R_N =10 (Omega)`

$b)$ Đèn sáng mạnh hơn bình thường.

       `Q = 6144 (J)`

$c)$ `R_2 = 300/17 (Omega)`

$d)$ `R_b = 12 (Omega)`

Giải thích các bước giải:

Câu 29:

      `Deltaq = 0,3 (C)`

      `Deltat = 0,06 (s)`

$a)$

Cường độ dòng điện chạy trong dây là:

      `I = [Deltaq]/[Deltat] = [0,3]/[0,06] = 5 (A)`

$b)$

Số electron chạy qua tiết diện thẳng của dây trong thời gian đó là:

      `N = [Deltaq]/|q_e| = [0,3]/[|- 1,6.10^[-19]|] = 1,875.10^8 (el ectron)`

Câu 30:

      `U_[Đ M] = 6 (V)`

      `P_[Đ M] = 3 (W)`

Cường độ dòng điện định mức và điện trở của đèn là:

      `I_[Đ M] = P_[Đ M]/U_[Đ M] = 3/6 = 0,5 (A)`

      `R_Đ = U_[Đ M]/I_[Đ M] = 6/[0,5] = 12 (Omega)`

$a)$

Sơ đồ mạch ngoài: $(R_2 // Đ) nt$ $R_1$

Điện trở tương đương của mạch ngoài là:

      `R_N = [R_2 R_Đ]/[R_2 + R_Đ] + R_1`

            `= [24.12]/[24 + 12] + 2 = 10 (Omega)`

$b)$

Cường độ dòng điện qua mạch chính là:

      `I = E/[r + R_N] = [14,4]/[8 + 10] = 0,8 (A)`

Cường độ dòng điện qua đèn là:

      `I_Đ = I. R_2/[R_2 + R_Đ] = 0,8. 24/[24 + 12] = 8/15 (A) > 0,5 (A) = I_[Đ M]`

`to` Đèn sáng mạnh hơn bình thường.

Điện năng tiêu thụ ở đèn sau `t = 30 (phút) = 1800 (s)` là:

      `Q = I_Đ^2 R_Đ t = (8/15)^2 . 12 .1800 = 6144 (J)`

$c)$

Để bóng đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua bóng đèn bằng cường độ dòng định mức.

Cường độ dòng điện qua `R_2` là:

      `I_2 = U_[Đ M]/R_2 = 6/R_2 (Omega)`

Cường độ dòng điện qua mạch chính là:

      `I = I_[Đ M] + I_2 = 0,5 + 6/R_2 (A)`

Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch ngoài là:

      `U_N = I R_1 + U_[Đ M] = E - I r`

`<=> (0,5 + 6/R_2) . 2 + 6 = 14,4 - (0,5 + 6/R_2) . 8`

`<=> R_2 = 300/17 (Omega)`

$d)$

Sơ đồ mạch ngoài: $(R_b // Đ) nt$ $R_1$

Thay đèn bằng biến trở có giá trị `R_b`, công suất tiêu thụ của mạch ngoài là:

       `mathcalP = (E/[r + R_N])^2 .R_N = [E^2]/[[r^2]/R_N + R_N + 2r`

`=> mathcalP le [E^2]/[4r]`

Dấu `"="` xảy ra khi `R_N = r = 8 (Omega)`

Ta có:

       `R_N = [R_b R_Đ]/[R_b + R_Đ] + R_1`

`<=> 8 = [R_b .12]/[R_b + 12] + 2`

`<=> R_b = 12 (Omega)`