Giải bài 3 trang 62 sách giáo khoa vật lý 11

Bài 3. Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.5, trong đó nguồn điện có suất điện động ξ = 12V, và điện trở trong là r = 1,1 Ω; điện trở R = 0,1 Ω.

a) Điện trở x phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở ngoài mạch là lớn nhất?

b) Điện trở x phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở điện trở này là lớn nhất? Tính công suất lớn nhất đó.

Trả lời

a) Tính điện trở x để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất.

- Mạch ngoài gồm điện trở R mắc nối tiếp với điện trở x, có điện trở tương đương là: RN = R + x = 0,1 + x.

- Cường độ dòng điện trong trong mạch :

- Công suất tiêu thụ mạch ngoài:

Để công suất P trên đây lớn nhất thì mẫu số ở về phải là nhỏ nhất. từ bất đẳng thức cô si ta có R + x = r.

Từ đó suy ra: x = r – R = 1 Ω.

b) Công suất tiêu thụ trên điện trở x:

- Tính công suất tiêu thụ trên điện trở x này là lớn nhất:

+ Từ các tính toán trên, ta có công suất tiêu thu, điện trở x là:

+ Tương tự như đã làm ở trên đây, công suất Px lớn nhất khi x= R + r = 1,2 Ω.

Giá trị của công suất lớn nhất này là:30 W.