Khi có n nguồn giống nhau mắc song song, mỗi nguồn có suất điện động E và điện trở trong r. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn có công thức đúng là Eb = E; rb = r/n
Câu hỏi trắc nghiệm:
Có n nguồn giống nhau mắc song song, mỗi nguồn có suất điện động E và điện trở trong r. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn có công thức đúng là?
A. Eb = E; rb = r
B. Eb = E; rb = r/n
C. Eb = nE; rb = n.r
D. Eb = n.E; rb = r/n
Trả lời:
Đáp án đúng: B. Eb = E; rb = r/n
Có n nguồn giống nhau mắc song song, mỗi nguồn có suất điện động E và điện trở trong r. Công thức đúng là: Eb = E; rb = r/n
Giải thích của giáo viên Top lời giải lí do chọn đáp án B
Khi ghép nguồn điện thành bộ thì ở mỗi bộ sẽ có cách tính suất điện động và điện trở khác nhau. Có 3 cách ghép nguồn điện thành bộ là: bộ ghép bộ nguồn nối tiếp, ghép bộ nguồn song song và ghép bộ nguồn hỗn hợp đối xứng.
Việc ghép nối tiếp các nguồn điện để
Việc ghép song song các nguồn điện giống nhau thì
Có n nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động e và điện trở r. trong các cách mắc sau đây, cách mắc nào tạo ra bộ n?
Có n nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động e và điện trở r. trong các cách mắc sau đây, cách mắc nào tạo ra bộ nguồn có suất điện động lớn nhất?
A. mắc song song.
B. mắc nối tiếp.
C. mắc hỗn hợp.
D. mắc nối tiếp và mắc hỗn hợp.
Bùi Ngọc Chi đang tìm kiếm từ khóa Có n nguồn điện giống nhau cách mắc để tạo ra bộ nguồn có điện trở trong lớn số 1 là được Cập Nhật vào lúc : 2022-03-30 20:59:13 . Với phương châm chia sẻ Bí kíp về trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi tham khảo nội dung bài viết vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comments ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha. Các điện trở riêng lẻ hoàn toàn có thể được mắc với nhau theo kiểu nối tiếp, song song hoặc phối hợp cả nối tiếp và song song, để tạo ra những mạng điện trở phức tạp trong đó điện trở tương đương là tổ hợp toán học của những điện trở riêng lẻ được link với nhau.
Điện trở mắc nối tiếp
Các điện trở mắc nối tiếp là lúc chúng được mắc với nhau thành một đường thẳng. Tất cả dòng điện chạy qua điện trở thứ nhất không còn con phố nào khác phải đi qua điện trở thứ hai và điện trở thứ ba… Do đó những điện trở mắc nối tiếp có dòng điện chung chạy qua chính bới dòng điện chạy qua một điện trở cũng phải chạy qua những điện trở khác vì nó chỉ hoàn toàn có thể đi theo một đường.
Khi đó cường độ dòng điện chạy qua một chuỗi điện trở mắc nối tiếp sẽ giống nhau tại tất cả những điểm trong mạng điện trở mắc nối tiếp.
I1 = I2 = I3=...=In
Khi những điện trở mắc nối tiếp với nhau thì dòng điện chạy qua từng điện trở trong mắc nối tiếp và tổng trở Rt của đoạn mạch phải bằng tổng của tất cả những điện trở riêng lẻ cộng lại với nhau
Ví dụ ta có 3 điện trở mắc nối tiếp với giá trị lần lượt là 1kΩ, 2kΩ và 6kΩ. Bằng cách lấy những giá trị riêng lẻ của những điện trở trong ví dụ, tổng điện trở tương đương hay Req được tính là:
Req= 1kΩ + 2kΩ + 6kΩ = 9kΩ
Vì vậy, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thay thế tất cả ba điện trở riêng lẻ ở trên chỉ bằng một điện trở "tương đương" duy nhất có mức giá trị 9kΩ.
Trường hợp bốn, năm hoặc thậm chí nhiều điện trở được link với nhau trong một mạch nối tiếp, thì tổng trở hoặc tương đương của mạch, Rt vẫn sẽ là tổng của tất cả những điện trở riêng lẻ được link với nhau và càng nhiều điện trở được thêm vào chuỗi thì điện trở tương đương càng lớn [bất kể giá trị của chúng].
Tổng trở thường được gọi là Điện trở tương đương và hoàn toàn có thể được định nghĩa là một giá trị duy nhất của điện trở hoàn toàn có thể thay thế bất kỳ số điện trở nào mắc nối tiếp mà không làm thay đổi những giá trị của dòng điện hoặc điện áp trong mạch. Khi đó phương trình tính tổng trở của đoạn mạch khi mắc nối tiếp những điện trở với nhau là:
Rt = R1 + R2 + R3 +....Rn
Điện áp trên mỗi điện trở mắc nối tiếp tuân theo những quy tắc khác với dòng điện nối tiếp. Qua đoạn mạch trên ta biết rằng tổng hiệu điện thế trên những điện trở bằng tổng hiệu điện thế qua R1, R2 và R3, Vt = V1 + V2 + V3 = 9V.
Sử dụng Định luật Ôm, điện áp trên những điện trở riêng lẻ hoàn toàn có thể được tính như sau:
Điện áp trên R1 = IR1 = 1mA x 1kΩ = 1V
Điện áp trên R2 = IR2 = 1mA x 2kΩ = 2V
Điện áp trên R3 = IR3 = 1mA x 6kΩ = 6V
Công thức tính tổng điện áp trong một đoạn mạch nối tiếp là tổng của tất cả những điện áp riêng lẻ được cộng lại với nhau:
Vt = V1 + V2 + V3 +...+ Vn
Điện trở mắc song song
Không in như mạch điện trở mắc nối tiếp trước đây, trong mạch điện trở mắc song song, dòng điện trong mạch hoàn toàn có thể đi nhiều hơn nữa một đường vì có nhiều đường dẫn cho dòng điện. Do đó những mạch điện trở mắc song song được phân loại là bộ chia dòng điện.
Vì có nhiều đường cho dòng điện chạy qua nên dòng điện hoàn toàn có thể rất khác nhau qua tất cả những nhánh trong mạng song song. Tuy nhiên, điện áp rơi trên tất cả những điện trở trong mạng điện trở song song là như nhau. Khi đó, những điện trở mắc song song có điện áp chung trên chúng và điều này đúng với tất cả những linh phụ kiện được link song song.
Nếu ta có 3 điện trở mắc song song là R1, R2 và R3 với điện áp nguồn là 12V thì điện áp trên điện trở R1 bằng điện áp trên điện trở R2 bằng điện áp trên R3 và bằng điện áp nguồn. Do đó, đối với một mạng điện trở song song:
V1=V2=V3= 12V
Trong mạng điện trở nối tiếp trước ta thấy rằng tổng trở, Rt của đoạn mạch bằng tổng của tất cả những điện trở riêng lẻ cộng lại với nhau. Đối với những điện trở mắc song song, điện trở mạch tương đương Rt được tính khác.
Ở đây, giá trị nghịch đảo [1/R] của những điện trở riêng lẻ được cộng lại với nhau:
1/Rt = 1/R1 + 1/R2 +...+ 1/Rn
Tổng dòng It đi vào mạch điện trở song song là tổng của tất cả những dòng riêng chạy trong tất cả những nhánh song song. Nhưng lượng dòng điện chạy qua mỗi nhánh song song hoàn toàn có thể không nhất thiết phải giống nhau, vì giá trị điện trở của mỗi nhánh quyết định lượng dòng điện chạy trong nhánh đó.
Phương trình được đưa ra để tính tổng dòng điện chạy trong một đoạn mạch điện trở song song là tổng của tất cả những dòng điện riêng lẻ được cộng lại với nhau:
It = I1 + I2 + I3+....+ In
Các mạng điện trở song song cũng hoàn toàn có thể được xem là "bộ chia dòng điện" chính bới dòng điện nguồn phân chia Một trong những nhánh song song rất khác nhau. Vì vậy, một mạch điện trở song song có N mạng điện trở sẽ có N đường dẫn dòng điện rất khác nhau trong khi duy trì một điện áp chung trên chính nó. Các điện trở mắc song song cũng hoàn toàn có thể thay thế lẫn nhau mà không làm thay đổi tổng trở hoặc tổng dòng điện của mạch.
1/ Bộ nguồn nối tiếp: cực âm của nguồn 1 nối tiếp cực dương của nguồn 2, cứ thế liên tục không rẽ nhánh
E$_b$ = E1 + E2 + .. + E$_n$
E$_b$ = nE; r$_b$ = n.r
2/ Bộ nguồn giống nhau mắc song song cực âm của tất cả bộ nguồn cùng mắt vào 1 điểm; cực dương của cục nguồn mắc vào một điểmE$_b$ = E; r$_b$ = r/n
3/ mắc xung đối: cực âm của nguồn 1 nối với cực âm của nguồn 2 hoặc ngược lạiE$_b$ = |E1 – E2|; r$_b$ = r1 + r2
4/ mắc hỗn hợp đối xứng: m nguồn giống nhau mắc nối thành n dãy song songE$_b$ = nE; r$_b$ = m.r/n
5/ mắc bóng đèn + đèn sáng thông thường mỗi bóng đèn có cường độ Io; điện trở Ro + những bóng đèn được mắc thành m dãy, mỗi dãy có n bóng nối tiếp => I$_m$ = mIo; R$_m$ = nRo/m II/ Bài tập định luật ôm cho bộ nguồn điện, mắc nguồn, bóng đèn Bài tập 1. Cho mạch điện như hình vẽHướng dẫn
Bài tập 2. có N = 60nguồn điện giống nhau, suất điện động và điện trở trong mỗi nguồn E = 1,5V; r = 0,6Ω ghép thành bộ nguồi đối xứng có m dãy song song mỗi dãy có n nguồn nối tiếp. Mạch ngoài là điện trở R = 9Ω. Tính m và n khi a/ Mạch ngoài tiêu thụ hiệu suất 36W b/ mạch ngoài tiêu thụ hiệu suất cực lớn.
Hướng dẫn
Bài tập 3. Hai nguồn điện có cùng suất điện động E và điện trở trong r1 và r2. hiệu suất cực lớn do nguồn thứ nhất đáp ứng cho mạch ngoài P1 = 12W; do nguồn thứ hai là P2 = 18W. Hỏi mạch ngoài sẽ nhận được hiệu suất cực lớn là bao nhiêu khi a/ hai nguồn trên mắc nối tiếp b/ Hai nguồn trên mắc song song.
Hướng dẫn
Bài tập 4. Cho mạch điện như hình vẽ
Hướng dẫn
Bài tập 5. Một nguồn điện có suất điện động 24V điện trở trong r = 6V dùng để thắp sáng nhiều chủng loại bóng đèn 6V-3W. a/ Có thể mắc tối đa mấy bóng đèn để những đèn sáng thông thường và phải mắc chúng ra làm sao. b/ Nếu chỉ có 6 bóng đèn thì phải mắc ra làm sao để chúng sáng thông thường. Trong những phương pháp mắc đó cách mắc nào lợi hơn.
Hướng dẫn
Bài tập 6. Một bộ nguồn gồm 8 pin mỗi pin có E = 1,5V; r = 1Ω được mắc như hình vẽ a/ Tính suất điện động và điện trở trong của cục nguồn b/ Mắc bộ nguồn trên với một bóng đèn 4V – 4W. Tìm cường độ dòng điện qua bóng đèn.
Hướng dẫn
Bài tập 7. Cho mạch điện như hình vẽ
Hướng dẫn
Bài tập 8. Cho mạch điện như hình vẽ.
Hướng dẫn
Hướng dẫn
Bài tập 10. Cho mạch điện như hình vẽ.
Hướng dẫn
Bài tập 11. Một nguồn có E=24V, r=6 Ω mắc vào mạch có bóng đèn 6V - 3W. a] Xác định cách mắc và số bóng đèn tối đa mắc vào trong mạch để đèn sáng thông thường. b] Nếu chỉ có 6 bóng đèn thì phải mắc chúng thế nào để những bóng đèn sáng thông thường. Trong những phương pháp mắc đó cách mắc nào lợi hơn.
Hướng dẫn
E=18 V, r=6 Ω; 6V - 3W => R$_đ$=12 Ω; I$_đ$= 0,5 A; P$_đ$=3W a] Gọi N là số bóng đèn được thắp sáng. Khi chúng sáng thông thường thì hiệu suất tiêu thụ của mạch ngoài là: P=N.P$_đ$=U.I=[E – I.r].I => 2I2 – 8I + N=0 [1]. Δ’ = 16 – 2N ≥ 0 => N ≤ 8. Vậy số bóng đèn tối đa là 8 bóng. Với N=8 => I=2 A. Mắc bóng đèn thành n dãy => I=n.I$_đ$ => n=4 [dãy]; Số lượng bóng trên một dãy => m=N/4=2 [bóng] Vậy phải mắc thành 4 dãy, mỗi dãy có 2 bóng. b] Với N=6 phương trình [1] có nghiệm I1=1 A và I2=3 A. Với I1=1 A, lập luận tương tự ta có m=3 [bóng] ; n=2 [dãy] => R1=3R$_đ$/2=18 Ω => H1=0,75. Với I2=3 A, lập luận tương tự ta có m=6 [bóng] ; n=1 [dãy] R2=R$_đ$/6=2Ω => H2=0,25. => mắc 6 bóng thành 2 dãy, mỗi dãy 3 bóng.
Bài tập 12. Cho mạch điện như hình vẽ.Hướng dẫn
Phân tích bài toán Mạch gồm R1 nt [R$_đ$ //[R2 nt R4]] nt R3 Giải E$_ $$_b$=E1 + E2=8 V; r$_b$=r1 + r2=0,8 Ω; R$_đ$=12 Ω; R$_24$=4 Ω; R$_đ24$=3 Ω; R=R1 + R$_đ24$ + R3=7,2 Ω; I=[dfracE_bR + r_b]=1 A. U$_đ24$=U$_đ$=U$_24$=IR$_đ24$=3 V; I$_24$=I2=I4=U$_24$/R$_24$=0,75 A; U$_MN$=V$_M$ – V$_N$=V$_M$ – V$_A$ + V$_A$ – V$_N$=U$_MA$ + U$_AN$ = -U$_AM$ + U$_1 $+ U$_2 $= I.r1 – E1 + I.R1 + I2R$_2 $= –3,15 V. U$_MN$ < 0 => điện thế điểm M thấp hơn điện thế điểm N.
Bài tập 13. Cho mạch điện như hình vẽ.Hướng dẫn
Phân tích bài toán 7 nguồn E=2 V, r=0,2 Ω. Đ: 6 V - 12 W; R1=2,2 Ω; R2=4 Ω; R3=2 Ω. mạch ngoài: R1 nt [R$_đ$ // [R2 nt R3] Giải E$_ b$=10 V; r$_b$=0,8 Ω; R$_đ$=3 Ω; R$_23$=R2 + R3=6 Ω; R$_đ23$=2 Ω; R=R1 + R$_đ23$=4,2 Ω; I=[dfracE_bR + r_b]=2 A. U$_đ$=U$_23$=U$_đ23$=IR$_đ23$=4 V; I2=I3=I$_23$=U$_23$/R$_23 $= 2/3A; U$_MN$=V$_M$ – V$_N$=V$_M$ – V$_A$ + V$_A$ – V$_N$=U$_MA$ + U$_AN$= I[3r + R1] – 3E + I2R2=2,3 V. U$_đ$=4 V < U$_đm$=6 V => đèn sáng yếu
Bài tập 14. Có những nguồn điện giống nhau, suất điện động và điện trở trong của mỗi nguồn là E = 1,5V và r = 1,5Ω. ghép thành bộ nguồi đối xứng [có m dãy song song và n dãy nối tiếp]. Mạch ngoài là điện trở R = 8Ω thì cường độ dòng điện trong mạch là I = 1,5a. a/ Hỏi có bao nhiêu cách mắc thỏa mãn điều kiện trên. b/ Với cách mắc nào sử dụng ít nguồn nhất. Khi đó tính hiệu suất và hiệu suất của mỗi nguồn.Hướng dẫn
a/ Giả sử những nguòn được mắc thành m hàng, mỗi hàng có n nguồn mắc nối tiếp nhau => E$_b$ = nE; r$_b$ = n.r/m => I = E$_b$/[R + n.r/m] => 8m + 1,5n = n.m => 16m – 2nm + 3n = 0 => 2n[8 – n] + 3n – 24 + 24 = 0 => 2m*8-n] + 3[n-8] = -24 => n – 8 = 24/[2m – 3] n – 8 là số nguyên => 24 phải chia hết cho [2m – 3] => 2m – 3 = 1; 2; 3;4;6;8;12;24 m nguyên => 2m - 3 = 1 => m = 2 => n =22 2m – 3 = 3 => m = 3 => n = 16 b/ cách mắc nguồn ít nhất => m = 3; n =16 => I1 = I/m = 0,5A => P1 = E1I1 = 0,75W => H = U1/E$_1 $= [E1 – I1r1]/E1 = 50%
Bài tập 15. Hai nguồn giống nhau mắc vào mạch có R=2Ω, nếu bộ nguồn mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,75A. Nếu hai nguồn mắc song song thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,6A. Tính E,r của nguồn điện.Hướng dẫn
Phân tích bài toán R=2Ω; I1=0,75A; I2=0,6A Giải Bộ nguồn mắc nối tiếp 2E=I1[R + 2r] [1] Bộ nguồn mắc song song E=I2[R + r/2] [2] => r=1 Ω; E=1,5 V.
Bài tập 16. Cho 120 nguồn điện giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động E = 1,5V và r = 0,2Ω, mắc thành x dãy song song mỗi dãy gồm y nguồn nối tiếp. Điện trở mạch ngoài 6Ω. Tìm x để cường độ dòng điện qua điện trở R đạt giá trị cựcd đại. Tính I max khi đó.Hướng dẫn
E$_b$ = yE; r$_b$ = y.r/x I = E$_b$/[R + r$_b$] => I = 1,5/[6/y + 0,2/x] I$_max$ => mẫu min theo bất đẳng thức cosi => [6/y + 0,2/x] ≥ 2√[1,2/xy] = 0,2 => I$_min$ = 7,5A dấu bằng xảy ra khi 6/y = 0,2/x và xy = 120 => x = 2; y = 60
Bài tập17. Cần dùng bao nhiêu nguồn điện giống nhau: suất điện động E = 3V, r = 1Ω để mắc đối xứng cho ta một nguồn có suất điện động 36V, r = 2Ω. Dùng bộ nói trên để thắp sáng những bóng đèn 6V - 3W sao cho những bóng đều sáng thông thường. Hỏi có bao nhiêu cách mắc. Cách mắc nào được cho phép thắp sáng nhiều bóng đèn nhất.Hướng dẫn
Giả những nguồn được mắc thành x hàng mỗi hàng có y nguồn nối tiếp nhau. E$_b$ = yE; r$_b$ = y.r/x 36 = 3y => y = 12; 2 = y/x => x = 6 Vậy nên phải có 72 nguồn mắc thành 6 hàng mỗi hàng có 12 nguồn nối tiếp nhau. Giả sử những bóng đèn được mắc thành m hàng mỗi hàng có n bóng nối tiếp R$_đ$ = 12Ω; I$_đ$ = 0,5A Tổng trở mạch ngoài R$_n$ = 12n/m cường độ dòng điện mạch chính I = 0,5m I = E$_b$/[R$_n$ + r$_b$] => n = [36 – m]/6 => [m = 6; n = 5]; [m =12; n = 4]; [m = 18; n = 3]; [m = 24; n = 2]; [m = 30; n = 1]; => co 5 cách mắc; cách mắc 18 hàng mỗi hàng 3 bóng thì được nhiều bóng nhất.
Bài tập 18. Phải dùng bao nhiêu pin giống nhau có E = 1,5V, r = 0,75Ω và mắc ra làm sao để có bộ nguồn e = 6V, r = 1Ω. a/ Dùng bộ nguồn trên để thắp 9 đèn 1,5V - 0,75W. Mắc ra làm sao để 9 đèn sáng thông thường. Cách nào hiệu suất cao nhất. b/ Dùng bộ nguồn trên để thắp sáng thông thường cho tối đa bao nhiêu đèn 1,5V-0,75W và mắc ra làm sao.Hướng dẫn
Giả sử những nguồn được mắc thành m hàng mỗi hàng có n nguồn nối tiếp nhau E$_b$ = nE = 1,5n = 6 => n = 4 r$_b$ = n.r/m = 0,75n/m = 1 => m = 3 Vậy mắc thành 3 hàng mỗi hàng 4 nguồn nối tiếp nhau. Giả sử những bóng đèn được mắc thành x hàng mỗi hàng có y bóng nối tiếp R$_đ$ = 3Ω; I$_đ$ = 0,5A => I = 0,5x; R$_N $= 3y/x I = E$_b$/[R$_N$ + r$_b$] => 1,5y + 0,5x = 6 [1] mặt khác xy = 9 thay [1] vào => y = 3 hoặc y = 1 y = 3 => x = 3 => I = 1,5A => H = [1 – I.r$_b$/E$_b$] = 0,75 y = 1 => x = 9 => I = 4,5A => H = [1 – I.r$_b$/E$_b$] = 0,25 b/ ta có một,5y + 0,5x = 6 [2] giả sử: x.y =N thay vào [2] =>. 1,5y2 – 6y + 0,5N = 0 [*] Δ' = 9 – 0,75N Để phương trình [*] có nghiệm => Δ' = 9 – 0,75N ≥ 0 => N ≤ 12 => N$_max$ = 12 => y = 2 => x = 6
Bài tập 19. Có 80 pin giống nhau, mỗi chiếc có E = 1,5V, r = 1Ω, mạch ngoài có R = 5Ω. Tìm cách mắc để dòng điện qua mạch ngoài là lớn số 1. Tính cường độ dòng điện khi đó. Tìm hiệu suất lớn số 1 ở mạch ngoài khi đó.Hướng dẫn
Giả sử những nguồn được mắc thành m hàng mỗi hàng có n nguồn => E$_b$ = 1,5n; r$_b$ = n/m I = E$_b$/[R$_N$ + r$_b$] = > I[R + n/m] = 1,5n n.m = 80 => I[mR + n] = 1,5.80 = 120 Theo cosi => mR + n ≥ 2√[mnR] = 8√[5R] => I$_max$ = 120/ [8sqrt5R] R = 5 => I$_max$ = 3A => 5m = n và n.m = 80 => m = 4; n = 20 P = I2R = 45W
Bài tập 20. Có 16pin mỗi pin có E = 1,8V, r = 0,4Ω mắc thành hai dãy, dãy thứ nhất có x pin mắc nối tiếp, dãy thứ hai có y pin mắc nối tiếp. Nếu chọn mạch ngoài có R = 6Ω thì dòng không qua dãy thứ 2. Xác định số pin mỗi dãy.Hướng dẫn
Gọi E$_bx$; r$_bx$; E$_by$; r$_by$ lần lượt là suất điện động và điện trở trong của cục nguồn x và bộ nguồn y. Vì dòng không qua nhánh y => U$_AB$ = E$_by$ = 1,8y = U$_R$ Dòng điện trong mạch I = U$_R$/R = E$_bx$/[R + r$_bx$] => 6x = 6y + 0,4xy [1] Mặt khác: x + y = 16 [2] từ [1] và [2] => x = 10 => y = 6
Bài tập 21. Một động cơ điện nhỏ có điện trở trong R = 2Ω khi hoạt động và sinh hoạt giải trí thông thường cần một hiệu điện thế U = 9V và cường độ I = 0,75A. a/ Tính hiệu suất và hiệu suất của động cơ. Tính suất phản điện của động cơ khi hoạt động và sinh hoạt giải trí thông thường. b/ Khi động cơ bị kẹt không xoay được, tính hiệu suất của động cơ, nếu hiệu điện thế đặt vào động cơ vẫn là U = 9V. Hãy rút ra kết luận thực tế. c/ Để đáp ứng cho động cơ hoạt động và sinh hoạt giải trí thông thường người ta dùng 18 nguồn mỗi nguồn có Eo = 2V, ro = 2Ω. Hỏi những nguồn phải mắc thế nào và hiệu suất của cục nguồn là bao nhiêu.Hướng dẫn
a/ Công suất của động cơ: P = UI = 6,75W Công suất hao phí: P$_hp$ = I2R = 1,125W Công suất có ích của động cơ: P$_có ích$ = P – P$_hp$ = 5,625W Hiệu suất của động cơ: H = P$_có ích$/P = 0,833 Gọi suất phản điện của động cơ là E P$_có ích $= EI => E = 7,5V U$_đc$ = E + IR => E = 7,5V b/ khi động cơ bị kẹt không xoay được, hiệu suất của dòng điện đáp ứng cho động cơ chỉ trở thành nhiệt bởi điện trở trong động cơ. Động cơ có tác dụng như một điện trở thuần. Cường độ dòng điện qua động cơ I' = U'$_đc$/R = 9/2 = 4,5A Công suất tiêu thụ của động cơ: P' = U'$_đc$.I' = 40,5W Khi động cơ không xoay, cường độ dòng điện qua động cơ tăng cao, nhiệt lượng do động cơ tỏa ra lớn, động cơ sẽ rất dễ bị cháy. c/ Giả sử những nguồn mắc thành m hàng, mỗi hàng n nguồn nối tiếp. U$_N$ =E$_b$ – I.r$_b$ = nE$_b$ – I.n.ro/m Vì động cơ hoạt động và sinh hoạt giải trí thông thường nên hiệu điện thế hai đầu bộ nguồn cũng đó đó là hiệu điện thế hai đầu động cơ => U$_N$ = 9V và cường độ dòng điện qua bộ nguồn I = 0,75A => 9 = 2n – 0,75.2n/m => 9m = 2m.n -1,5n m.n = 18 => 6m + n = 24 và m.n = 18 => [m = 3; n =6] hoặc [m =1; n = 18] Khi n = 6; m = 3 => H1 = U/E$_b$ = 0,75 Khi n = 18; m = 1 => H2 = U/E$_b$ = 0,25
Bài tập 22. Một máy phát điện đáp ứng điện cho một động cơ. Suất điện động và điện trở trong của máy phát là E = 25V; r = 1Ω. Dòng điện chạy qua động cơ là 2A. Điện trở của cuộn dây trong động cơ là R = 1,5Ω. a/ Tính hiệu suất của nguồn và hiệu suất của nó. b/ Tính hiệu suất điện toàn phần và hiệu suất cơ học của động cơ điện. Từ đó xác định hiệu suất của động cơ. c/ Giả sử động cơ bị kẹt không xoay được thì dòng điện qua động cơ có cường độ là bao nhiêu.Hướng dẫn
a/ Công suất của nguồn: P$_ng$ = EI = 50W Hiệu suất của nguồn: H = U/E = [ 1 – I.r/E] = 0,92 b/ Công suất hao phí: P$_hp$ = I2r = 4W Công suất toàn phần của động cơ: P$_đc$ = P – P$_hp$ = 46W Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên động cơ: P$_hp2$ = I2R = 6W Công suất cơ học của động cơ: P$_có ích$ = P$_đc$ – P$_hp2$ = 40W Hiệu suất của động cơ: H$_đc$ = P$_có ích$/P$_đc$ = 0,8696 c/ Khi động cơ bị kẹt không xoay được, hiệu suất của dòng điện đáp ứng cho động cơ chỉ trở thành nhiệt bởi điện trở trong động cơ. Động cơ chỉ có tác dụng như một điện trở thuần P$_đc$ = I'2R => I' = 5,54A
xem thêm:
- Bài tập định luật Ôm cho toàn mạch, bộ nguồn điện
Bài tập điện trở của dây dẫn, biến trở.
Bài tập định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa điện trở
Bài tập định luật Ôm cho mạch chứa tụ điện
Bài tập định luật ôm cho đoạn mạch chứa nguồn, máy thu