Giải SGK Vật lí 11 CTST Bài 19. Năng lượng điện. Công suất điện có đáp án

Công suất tiêu thụ: $\text{P}=UI={I}^{2}R=\frac{{U}^{2}}{R}$

Hai điện trở được mắc song song thành bộ nên U1 = U2 = U.

Do điện trở ${R}_{2}>{R}_{1}\Rightarrow {\text{P}}_{2}<{\text{P}}_{1}$

a) Công suất toả nhiệt trên điện trở: $\text{P}=\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{{12}^{2}}{8}=18\ W$

b) Nhiệt lượng toả ra trên điện trở sau 1 phút: $Q=\frac{{U}^{2}}{R}t=\frac{{12}^{2}}{8}.60=1080\ J$

Công suất điện mà nguồn cung cấp cho mạch ngoài:

$\text{P}=\text{E}I-{I}^{2}r=11{,}5.1-{1}^{2}.0{,}8=10{,}7\ W$

Cách 1: Pin sạc dự phòng có thông số 15 000 mAh đã tích đầy điện và hiệu điện thế giữa hai cực của pin bằng 5 V nên tổng năng lượng của pin là:

15000 . 5 = 75 000 mWh = 75 Wh.

Mà thiết bị có công suất 10 W và được sạc trong 30 phút = 0,5 h nên lượng điện năng pin cung cấp cho thiết bị là 10 . 0,5 = 5 Wh.

Lượng điện năng còn lại trong pin là 75 – 5 = 70 Wh.

Cách 2: Lượng điện năng ban đầu Pin được sạc là

$A=U.I.t=5.15.3600=270000\ (W.s)=270000(J)$

Lượng điện năng pin đã tiêu thụ là A’ = $\text{P}.t=10.0{,}5.3600=18000\ (J)$

Lượng điện năng còn lại trong pin là $ΔA=A-A'=270000-18000=252000(J)$

Cường độ dòng điện chạy trong mạch: $I=\frac{\text{E}}{R+r}=\frac{6}{3{,}5+0{,}5}=1{,}5\ A$

Nhiệt lượng toả ra trên điện trở R trong 1 phút: $Q={I}^{2}Rt={1{,}5}^{2}.3{,}5.60=472{,}5\ J$

Ta có biểu thức: $I=\frac{\text{E}}{R+r}$

Khi $R=2\ Ω$ thì I = 2,5 A nên $2{,}5=\frac{\text{E}}{2+r}\ (1)$

Khi $R=8\ Ω$ thì I = 1 A nên $1=\frac{\text{E}}{8+r}\ (2)$

Từ (1) và (2) có: $\text{E}=10\ V;\ r=2\ Ω$