Bài 11.5 trang 30 SBT Vật lí 11

Giải bài 11.5 trang 30 SBT Vật lí 11. Cho một nguồn điện có suất điện động E=24V và điện trở trong r=6

Đề bài

Cho một nguồn điện có suất điện động E=24V và điện trở trong có \(r=6\Omega\) 

a) Có thể mắc nhiều nhất bao nhiêu bóng đèn loại 6V-3W vào nguồn điện đã cho trên đây để các đèn sáng bình thường? Vẽ sơ đồ cách mắc.

b) Nếu chỉ có 6 bóng đèn loại trên đây thì phải mắc chúng vào nguồn điện đã cho theo sơ đồ nào để các đèn sáng bình thường. Trong các cách mắc này thì cách nào lợi hơn? vì sao?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Sử dụng định luật Ôm cho mạch kín: \(I=\dfrac{E}{R+r}\)

+ Sử dụng biểu thức tính cường độ qua đèn: \(I_0=\dfrac{P_đ}{U_đ}\)

Lời giải chi tiết

Cường độ qua đèn khi sáng bình thường:

\(I_0=\dfrac{P_đ}{U_đ}\)

Điện trở của đèn là:

\(R_0=\dfrac{U_d^2}{P_d}=12\Omega\)

Gỉa sử các đèn mắc thành y dãy song song, mỗi dãy có x đèn. 

Cường độ dòng điện qua mạch chính là: \(I= y.I_0\)

Theo định luật Ôm cho mạch kín: \(I=\dfrac{E}{R+r}\)

\(y.I_0=\dfrac{E}{\dfrac{xR_0}{y}+r}\)

Suy ra: 

\(xR_0I_0+yI_0r=E\)

\(6x+3y=24\)

\(2x+y=8\) (1)

a) Ta có: \( 2x+y=8\)

Số đèn: \(N=xy\)

\(=> 2x^2 - 8x + N=0\)

\( \Delta' = 16 - 2N\) 

Điều kiện để phương trình có nghiệm : \( \Delta' = 16 - 2N > 0\)

Hay \( N<8\)

Vậy số đèn tối đa có thể thắp sáng bình thường là : N=8

Khi đó: \( \Delta' = 0 => x = 2, y=4\)

=> Các đèn phải mắc thành 4 dãy, mỗi dãy 2 đèn.

Mạch điện có sơ đồ như hình dưới đây: 

b) Có 6 đèn:

 Số đèn là: \(N=xy= 6\)

 Từ (1) => \( 2x+\dfrac{6}{x}=8\)

Hay \(x^2-4x+3=0\)

Nghiệm của pt: \(x_1=1\) hoặc \(x_2=3\)

Vậy có hai cách mắc để đèn sáng bình thường.

- Mắc thành 6 dãy song song mỗi dãy 1 đèn

Hiệu suất: \(H= \dfrac{U}{E} = \dfrac{x_1U_đ}{E} = \dfrac{1.6}{24}=0,25=25\%\)

- Mắc thành 2 dãy song song mỗi dãy 3 đèn nối tiếp.

Hiệu suất: \(H= \dfrac{U}{E} = \dfrac{x_2U_đ}{E} = \dfrac{3.6}{24}=0,75=75\%\)

Vậy mắc theo cách thứ hai có lợi hơn.

Xemloigiai.com

 

Xem thêm lời giải SBT Vật lí lớp 11

Giải sách bài tập vật lí 11 , giải tất cả câu hỏi từ bài tập, lý thuyết, công thức các chương, bài chi tiết với cách giải nhanh và ngắn gọn nhất

CHƯƠNG I - ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG

CHƯƠNG II - DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

CHƯƠNG III - DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

CHƯƠNG IV- TỪ TRƯỜNG

CHƯƠNG V - CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

CHƯƠNG VI - KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VII - MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG

Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc

Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.