Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất...

Câu hỏi: Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động $E = 16 V$ , điện trở trong $r = 2 Ω$ , mạch ngoài gồm điện trở $R_{1} = 2 Ω$ mắc song song với một biến trở $R_{x}$ . Điều chỉnh $R_{x}$ để công suất tiêu thụ trên $R_{x}$ lớn nhất. Giá trị công suất này bằng

A. 128W

B. 64W

C. 32W

D. 16W

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Đáp án D

Gọi $R_{t}$ là điện trở tổng cộng ở mạch ngoài thì $R_{t} = \frac{R_{1} R_{x}}{R_{1} {+ R}_{x}} = \frac{2 R_{x}}{2 + R_{x}}$

$U_{N} = R_{t} I = \frac{{2R}_{x}}{2 {+ R}_{x}} \frac{E}{\frac{{2R}_{x}}{2 {+ R}_{x}} + r} = \frac{8 R_{x}}{1 + R_{x}} P_{R_{x}} = R_{x} I^{2} = \frac{U_{N}^{2}}{R_{x}} = \frac{{(\frac{8 R_{x}}{1 + R_{x}})}^{2}}{R_{x}} = \frac{64}{{(\sqrt{R_{x}} + \frac{1}{\sqrt{R_{x}}})}^{2}}$

Theo bất đẳng thức Cô si $(\sqrt{R_{x}} + \frac{1}{\sqrt{R_{x}}}) \geq 2$ nên $P_{R_{x}} \leq \frac{64}{2^{2}} = 16$

Dấu “=” xảy ra khi $R_{x} = 1 \Rightarrow P_{R_{x}} (max) = 16 W$

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Tổng hợp 20 đề thi thử thpt quốc gia môn Vật lí 2020 cực hay có lời giải !!

↑