Bài 2.38 trang 27 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao
Một bàn là có hiệu điện thế và công suất định mức 220 V – 1,1 kW.
a, Tính điện trở \({R_0}\) và cường độ định mức \({I_0}\) của bàn là.
b, Để hạ bớt nhiệt độ của bàn là mà vẫn dùng mạng điện có hiệu điện thế 220 V, người ta mắc nối tiếp với nó một điện trở \(R = 9\Omega .\) Khi đó công suất tiêu thụ của bàn là chỉ còn \(P’ = 800W.\) Tính cường độ dòng điện I’, hiệu điện thế U’ và điện trở R’ của bàn là.
Giải :
a, Ta có :
\(\eqalign{
& {I_0} = {{{P_0}} \over {{U_0}}} = {{1100} \over {220}} = 5A \cr
& {R_0} = {{U_0^2} \over {{P_0}}} = 44\Omega \cr} \)
b, Ta có: \(I’ = {{P’} \over {U’}}\,\,\,\,(1)\)
mặt khác dòng điện qua bàn là cũng là dòng điện qua điện trở R, vì vậy:
Advertisements (Quảng cáo)
\(I’ = {{{U_R}} \over R} = {{{U_0} - U’} \over R}\,\,\,(2)\)
Từ (1) và (2) suy ra :
\(U{‘^{^2}} - {U_0}U’ + P’R = 0\)
Thay số và giải phương trình ta được hai trị số của U’ lần lượt bằng 180 V và 40 V. Nghiệm U’ = 40V không chấp nhận được, vì nếu thế, công suất tiêu thụ khi đó của bàn là \(\left( {P’ = {{U{‘^{^2}}} \over {R’}}} \right)\) không thể bằng 800W được.
Vậy ta có U’ = 180V
Từ đó \(I’ = {{P’} \over {U’}} = {{800} \over {180}} = 4,4A\) và \(R’ = {{U{‘^{^2}}} \over {P’}} = 40,5\Omega \)
Nhận xét: \(R’ < {R_0},\) vì điện trở giảm theo nhiệt độ.