Cho mạch điện gồm suất điện động và điện trở trong là \(E = 12V,r = 2\Omega \). Mạch ngoài gồm \({R_1} = 0,5\Omega \) nối tiếp với một biến trở \({R_2}\). Tính \({R_2}\) để công suất mạch ngoài cực đại?
A. \(2,5\Omega \)
B. \(1,5\Omega \)
C. \(0,5\Omega \)
D. \(1\Omega \)
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
Ta có:
+ Điện trở tương đương mạch ngoài: \(R = {R_1} + {R_2} = 0,5 + {R_2}\)
+ Cường độ dòng điện trong mạch: \(I = \dfrac{E}{{R + r}} = \dfrac{{12}}{{0,5 + {R_2} + 2}}\)
+ Công suất mạch ngoài:
\(P = {I^2}R = \dfrac{{{{12}^2}}}{{{{\left[ {\left( {0,5 + {R_2}} \right) + 2} \right]}^2}}}\left( {0,5 + {R_2}} \right)\)
Đặt \(\left( {0,5 + {R_2}} \right) = X\) , ta có: \(P = \dfrac{{144}}{{{{\left( {X + 2} \right)}^2}}}X = \dfrac{{144}}{{{{\left( {\sqrt X + \dfrac{2}{{\sqrt X }}} \right)}^2}}}\)
\({P_{max}}\) khi \({\left( {\sqrt X + \dfrac{2}{{\sqrt X }}} \right)^2}_{\min }\)
Ta có \({\left( {\sqrt X + \dfrac{2}{{\sqrt X }}} \right)^2} \ge 8\)
Dấu ‘=” xảy ra khi
\(\begin{array}{l}\sqrt X = \dfrac{2}{{\sqrt X }} \Rightarrow X = 2\\ \Rightarrow 0,5 + {R_2} = 2\\ \Rightarrow {R_2} = 1,5\Omega \end{array}\)
Chọn B
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Để bóng đèn loại \(220V - 60W\) sáng bình thường ở mạng điện hiệu điện thế \(220V\) thì người ta phải mắc nối tiếp với bóng đèn một điện trở có giá trị
Khi một điện tích \(q = - 8C\) di chuyển từ M đến một điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công \( - 24J\). Hỏi hiệu điện thế \({U_{MN}}\) bằng bao nhiêu?
Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là \({U_{MN}} = 1\left( V \right)\). Công của điện trường làm dịch chuyển điện tích \(q = - 1\left( C \right)\) từ M đến N là:
Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích tổng cộng \(20c{m^2}\), người ta dùng tấm sắt làm catot của một bình điện phân đựng dung dịch \(CuS{O_4}\) và anot là một thanh đồng nguyên chất, rồi cho dòng điện có cường độ \(I = 10A\) chạy qua trong thời gian \(2\) giờ \(40\) phút \(50\) giây. Tìm bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt. Cho biết đồng có \(A = 64\left( {g/mol} \right)\), \(n = 2\) và có khối lượng riêng \(\rho = 8,{91.0^3}kg/{m^3}\).
Mắc nối tiếp 3 pin giống nhau, biết mỗi pin có suất điện động 3V và điện trở trong \(1\Omega \). Suất điện động và điện trở trong của bộ pin là
Một quạt điện được sử dụng dưới hiệu điện thế \(220V\) thì dòng điện chạy qua quạt có cường độ là \(5\left( A \right)\). Biết giá điện là 600 đồng/kWh. Tiền điện phải trả cho việc sử dụng quạt trong 30 ngày, mỗi ngày sử dụng 30 phút là
Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm tăng lên 2 lần và độ lớn của mỗi điện tích tăng 2 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ
Một ắc quy có suất điện động \(12V\) và điện trở trong \(2\Omega \), mạch ngoài điện trở \(R = 6\Omega \). Khi bị đoản mạch thì cường độ dòng điện qua nguồn là
Một quả cầu nhỏ mang điện tích q = -10-7 C đặt trong không khí. Cường độ điện trường tại điểm cách quả cầu 10cm có độ lớn là:
Nếu ghép 3 pin giống nhau nối tiếp thu được bộ nguồn \(7,5V - 3\Omega \) thì khi mắc 3 pin đó song song thu được bộ nguồn:
Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích \(Q = {5.10^{ - 9}}\left( C \right)\), tại một điểm trong chân không cách điện tích một khoảng \(10\left( {cm} \right)\) có độ lớn là:
Hai điện tích \({q_1}\) và \({q_2}\) đẩy nhau, phát biểu nào sau đây là chính xác nhất?
Cho một điện tích điểm \( - Q\); điện trường tại một điểm mà nó gây ra có chiều