Tiêu đề DANG 9. CONG VA CONG SUAT CUA MAY THU VA MAY PHAT 21tr.pdf ✅

269 Công suất mạch ngoài: 2 2 1 1 2 RE P = RI = (R+r) . Cường độ dòng điện sau khi mắc thêm R: 2 E 2E I = = R R+2r +r 2 . Công suất mạch ngoài: 2 2 2 2 2 R R 4E P = I = . 2 2 (R+2r)  2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 P 2RE (R + r) 2(R + r) 2.(8 + 1) = . = = = 1,62 P (R + 2r) RE (R + 2r) (8 + 2) Vậy: Công suất mạch ngoài tăng lên 1,62 lần. Ví dụ 3: a) Khi điện trở mạch ngoài của một nguồn điện là R1 hoặc R2 thì công suất mạch ngoài có cùng giá trị. Tính E, r của nguồn theo R1, R2 và công suất P. b) Nguồn điện trên có điện trở mạch ngoài R. Khi mắc thêm Rx song song R thì công suất mạch ngoài không đổi. Tính Rx. Hướng dẫn giải a) Tính E, r Công suất tiêu thụ mạch ngoài: 2 2 2 2 2 2 2 E E E P = RI = R = = R r r (R+r) ( + ) ( R+ ) R R R Với R1 = R2 thì P1 = P2  2 2 2 2 1 2 1 2 E E = r r ( R + ) ( R + ) R R  2 2 1 2 1 2 r r R +2r+ = R +2r+ R R  2 1 2 1 2 1 2 R R R R = r ( ) R R    1 2 r = R R và 1 1 2 1 r E = ( R + ) P = ( R + R ) P R . Vậy: 1 2 E = ( R + R ) P ; 1 2 r = R R . b) Tính Rx Vì công suất mạch ngoài không đổi nên từ câu a, ta có:
270 2 2 2 x 2 x x x E E = r RR r ( R+ ) ( + ) R R+R RR R+R  2 2 x x x x r RR r (R + R ) R + 2r + = + 2r + R R + R RR  2 2 2 x x x r RR r r R + = + + R R + R R R  2 2 2 x x x x RR (R + R ) = RR + r R + r R  2 2 2 x x R R = r R + r R  2 2 2 x R (R  r ) = r R, với R > r  2 x 2 2 r R R = R  r . Vậy: 2 x 2 2 r R R = R -r , với R > r. Ví dụ 4: Một động cơ điện mắc vào nguồn điện hiệu điện thế U không đổi. Cuộn dây của động cơ có điện trở R. Khi động cơ hoạt động, cường độ dòng điện chạy qua động cơ là I. a) Lập biểu thức tính công suất hữu ích của động cơ và suất phản điện xuất hiện trong động cơ. b) Tính I để công suất hữu ích đạt cực đại. Khi này, hiệu suất của động cơ là bao nhiêu? Hướng dẫn giải a) Biểu thức tính công suất hữu ích của động cơ và suất phản điện xuất hiện trong động cơ Công suất có ích của động cơ: P = UI – RI2 . Suất phản điện của động cơ: U = E + RI  E = U – RI. b) Tính I để công suất hữu ích đạt cực đại Công suất có ích: P = RI2 = 2 2 2 2 U U R R. = (R + r) (R + r) . Theo bất đẳng thức Cô-si: 2 (R + r)  4Rr  2 2 U R U P = 4Rr 4r  Khi R = r thì công suất mạch ngoài cực đại: 2 max U P = 4r  U U I = = R + r 2R Hiệu suất của động cơ: R R H = = = 0,5 = 50% R + r 2R . Vậy: Để công suất hữu ích đạt cực đại thì U I = 2R , lúc đó hiệu suất của động cơ là H = 50%.
271 E, r R Ví dụ 5:Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ E = 12V, r = 2. a) Cho R = 10. Tính công suất tỏa nhiệt trên R, công suất của nguồn; hiệu suất của nguồn. b) Tìm R để công suất trên R là lớn nhất? Tính công suất đó ? c) Tính R để công suất tỏa nhiệt trên R là 16 W. Hướng dẫn giải a) Ta có:   E I 1 A R r    + Công suất tỏa nhiệt trên R: 2 2 R E P I R R 10W R r           + Công suất của nguồn: Pnguon  E.I 12W + Hiệu suất của nguồn: U R H 83,33% E R r     b) Ta có: 2 2 E 2 E E I P I R R R r R r r R R                         + Theo cô-si ta có: min r r R 2 r R 2 r R R                  2 R max E P 18W R r 2 4r        c) Ta có: 2 2 E 2 E 12 R 4 I P I R R 16 R R r R r R 2 R 1                              Ví dụ 6:Có mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động = E R1 R2 E,r R3