Khi mắc điện trở R1 = 500 Ω vào hai cực của một pin mặt trời thì hiệu điện thế

Giải SBT Lí 11 Bài 9. Định luật Ôm đối với toàn mạch

Bài 9.10 trang 26 Sách bài tập Vật lí 11: Khi mắc điện trở R₁ = 500 Ω vào hai cực của một pin mặt trời thì hiệu điện thế mạch ngoài là U₁ = 0,10 V. Nếu thay điện trở R₁ bằng điện trở R₂ = 1 000 Ω thì hiệu điện thế mạch ngoài bây giờ là U₂ = 0,15 V.

a) Tính suất điện động E và điện trở trong r của pin này.

b) Diện tích của pin là S = 5 cm² và nó nhận được năng lượng ánh sáng với công suất trên mỗi xentimét vuông diện tích là w = 2 mW/cm². Tính hiệu suất H của pin khi chuyển từ năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng ở điện trở ngoài R₂.

Lời giải

a) Áp dụng định luật Ôm dưới dạng:

$U_N=\text{E}-Ir=\text{E}-\frac{U_N}{R}r$

Ta có hai phương trình:

0,1 = E − 0,0002r

0,15 = E − 0,00015r

Nghiệm của hệ hai phương trình này:

E = 0,3V và r =1000Ω

b) Pin nhận được năng lượng ánh sáng với công suất:

P_tp = wS = 0,002. 5 = 0,01 W

Công suất toả nhiệt ở điện trở R₂:

P_nh = $=\frac{U_2^2}{R_2}=\frac{0,{15}^2}{1000}$ = 2,25.10^-5 W

Hiệu suất của sự chuyển hoá từ năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng trong trường hợp này là:  $H=\frac{{\text{P}}_{nh}}{{\text{P}}_{tp}}=\frac{2,{25.10}^{-5} }{{10}^{-2} }=0,225\%$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

Bài 9.1 trang 24 SBT Lí 11: Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch...

Bài 9.2 trang 24 SBT Lí 11: Hiện tượng đoản mạch của nguồn điện xảy ra...

Bài 9.3 trang 24 SBT Lí 11: Điện trở toàn phần của toàn mạch là...

Bài 9.4 trang 24 SBT Lí 11: Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 9.1...

Bài 9.5 trang 25 SBT Lí 11: Đối với toàn mạch thì suất điện động của nguồn...

Bài 9.6 trang 25 SBT Lí 11: Một bộ pin được mắc vào một biến trở...

Bài 9.7 trang 25 SBT Lí 11: Cho mạch điện có sơ đồ như trên Hình 9.2...

Bài 9.8 trang 25 SBT Lí 11: Khi mắc điện trở R₁ = 4 Ω vào hai cực của...

Bài 9.9 trang 25 SBT Lí 11: Một điện trở R₁ được mắc vào hai cực của một...

Bài 9.11 trang 26 SBT Lí 11: Một điện trở R = 4 Ω được mắc vào nguồn điện...

Lý thuyết Định luật Ôm đối với toàn mạch

Trắc nghiệm Định luật Ôm đối với toàn mạch có đáp án