Xét mạch điện như Hình 19.5. Bỏ qua điện trở của các dây nối và của ampe kế A

Bài 19.7 (VD) trang 76 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét mạch điện như Hình 19.5. Bỏ qua điện trở của các dây nối và của ampe kế A. Biết $R_1=4\text{Ω};R_2=2\text{Ω};R_3=8\text{Ω};R_4=6\text{Ω}$. Ampe kế chỉ 0,4 A và hiệu suất của nguồn bằng 80%.

a) Tính suất điện động P và điện trở trong r.

b) Tính nhiệt lượng toả ra trên điện trở R₄ sau 25 s.

Trả lời

a) Chập các điểm N và B (do điện trở ampe kế không đáng kể). Vẽ lại mạch như hình dưới.

Điện trở tương đương mạch ngoài: $R_{\text{AM}}=R_{\text{AB}}+R_{\text{BM}}=2,4+1,6=4\text{Ω}$ .

Hiệu suất: $H=\frac{R}{R+r}\Rightarrow 0,8=\frac{4}{4+r}\Rightarrow r=1\text{Ω}$ .

Dòng điện trong mạch và các hiệu điện thế: $I=\frac{\text{E}}{R_{AM}+r}=\frac{\text{E}}{4+r}$$\Rightarrow U_{AB}=\frac{2,4\text{E}}{4+r}$$\Rightarrow I_4=\frac{0,4\text{E}}{4+r};U_{BM}=\frac{1,6\text{E}}{4+r}$$\Rightarrow I_3=\frac{0,2\text{E}}{4+r}$

Từ đó: $I_A=I_4-I_3\Rightarrow \frac{0,2\text{E}}{4+1}=0,4 A\Rightarrow \text{E}=10 V$ .

b) Thay vào: $I_4=0,8\text{ A}$ . Từ đó: $Q_4=R{I}^{2}t=6\cdot 0,8^2\cdot 25=96\text{ J}$ .