Trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.7, hai pin có cùng

Giải Vật lí 11 Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Video Giải Bài 6 trang 58 SGK Vật Lí 11

Bài 6 trang 58 SGK Vật Lí 11: Trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.7, hai pin có cùng suất điện động E = 1,5V và điện trở trong r = 1 Ω. Hai bóng đèn giống nhau có cùng số ghi trên đèn là 3V – 0,75W. Cho rằng điện trở của các đèn không thay đổi theo nhiệt độ.

a) Các đèn có sáng bình thường không? Vì sao?

b) Tính hiệu suất của bộ nguồn.

c) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin.

d) Nếu tháo bớt một đèn thì đèn còn lại có công suất tiêu thụ điện năng là bao nhiêu?

Lời giải:

Điện trở của mỗi bóng đèn: 

$R=\frac{U^2}{\text{P}}=\frac{3^2}{0,75}=12\Omega$

Vì mạch ngoài chứa 2 đèn giống nhau mắc song song nên điện trở tương đương mạch ngoài là: $R_N=\frac{R}{2}=\frac{12}{2}=6\Omega$

Cường độ dòng điện qua mạch chính: 

$I=\frac{2\text{E}}{R_N+2r}=\frac{2.1,5}{R_N+2r}=0,375A$

(vì có 2 nguồn (E, r) ghép nối tiếp nên E_b = 2E, r_b = 2r)

a) Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi đèn:

U_đ = I.R_N = 0,375.6 = 2,25V

Nhận xét: U_đ < U_đm = 3V nên hai đèn sáng yếu hơn bình thường.

b) Hiệu suất của bộ nguồn:

$H=\frac{U_d}{2\text{E}}=\frac{2,25}{2.1,5}.100\%=75\%$

c) Vì hai nguồn giống nhau ghép nối tiếp nên hiệu điện thế giữa hai cực mỗi pin:

$U_{1pin} =\frac{U_d}{2}=1,125V$

d) Nếu tháo bỏ một bóng đèn mạch ngoài chỉ còn 1 đèn nên điện trở mạch ngoài lúc này là: R’_N = 12 Ω

$I\text{'}=\frac{2\text{E}}{R_N+2r}=\frac{2.1,5}{12+2.1}\approx 0,214A$

Hiệu điện thế ở hai đầu đèn lúc này:

U’_đ = I. R’_N = 0,214.12 = 2,568V

Nhận xét: U’_đ > U_đ (2,568V > 2,25V) nên đèn còn lại sẽ sáng mạnh hơn lúc trước.

Đáp án:

a) đèn sáng yếu hơn bình thường;

b) H =75%

c) U_1pin = 1,125V ;

d) sáng mạnh hơn lúc trước.

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

Câu hỏi C1 trang 55 Vật lí 11: Hãy viết biểu thức liên hệ giữa suất điện động E với cường độ…

Câu hỏi C2 trang 55 Vật lí 11: Hãy viết hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế U_AB, cường độ dòng điện…

Câu hỏi C3 trang 56 Vật lí 11: Hãy viết hệ thức tính U_BA đối với đoạn mạch hình 10.2a…

Bài 1 trang 58 Vật lí 11: Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều như thế nào…

Bài 2 trang 58 Vật lí 11: Trình bày các mối quan hệ đối với đoạn mạch chứa nguồn điện…

Bài 3 trang 58 Vật lí 11: Trình bày cách ghép các nguồn điện thành bộ nguồn nối tiếp…

Bài 4 trang 58 Vật lí 11: Một ắc quy có suất điện động và điện trở trong là E = 6V và…

Bài 5 trang 58 Vật lí 11: Hai nguồn điện có suất điện động và điện trở trong lần lượt là…

Lý thuyết Ghép các nguồn điện thành bộ

Trắc nghiệm Ghép các nguồn điện thành bộ có đáp án