Bài 10.9 trang 28 Sách bài tập Vật Lí 11

Trang trước Trang sau

Bài 10.9 trang 28 Sách bài tập Vật Lí 11: Một bộ nguồn gồm 20 acquy giống nhau, mỗi acquy có suất điện động E_o = 2 V và điện trở trong r_o = 0,1 Ω, được mắc theo kiểu hỗn hợp đối xứng. Điện trở R = 2 Ω được mắc vào hai cực của bộ nguồn này.

a) Để dòng điện chạy qua điện trở R có cường độ cực đại thì bộ nguồn này phải gồm bao nhiêu dãy song song, mỗi dãy gồm bao nhiêu acquy mắc nối tiếp ?

b) Tính cường độ dòng điện cực đại này.

c) Tính hiệu suất của bộ nguồn khi đó.

Lời giải:

a) Giả sử bộ nguồn này có m dãy, mỗi dãy gồm n nguồn mắc nối tiếp, do đó nm = 20.

Suất điện động của bộ nguồn: E_b = nE₀

Điện trở trong của bộ nguồn: $r_{b} = \frac{n r_{0}}{m}$

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở: $I = \frac{E_{b}}{R + r_{b}} = \frac{n E_{0}}{R + \frac{n r_{0}}{m}} = \frac{m n E_{0}}{m R + n r_{0}}$

Cường độ dòng điện cực đại khi (mR + nr₀)_min.

Áp dụng bất đẳng thức cosi $m R + n r_{0} \geq 2 \sqrt{m R . n r_{0}}$ , dấu bằng xảy ra khi mR = nr₀.

Vậy để cường độ dòng điện chạy qua điện trở cực đại thì m = 1 và n = 20. Tức là bộ nguồn gồm 1 dãy gồm 20 acquy mắc nối tiếp.

b) Cường độ dòng điện cực đại: $I_{\max} = \frac{m n E_{0}}{m R + n r_{0}} = \frac{1.20.2}{1.2 + 20.0, 1} = 10 A$

c) Hiệu suất của bộ nguồn khi đó: $H = \frac{R}{R + r_{b}} = \frac{2}{2 + \frac{20.0, 1}{1}} = 0, 5 = 50 %$

Các bài giải sách bài tập Vật Lí 11 (SBT Vật Lí 11) khác:

Trang trước Trang sau

bai-10-ghep-cac-nguon-dien-thanh-bo.jsp

Giải bài tập lớp 11 sách mới các môn học