Giúp mình với

**Câu 3:** Một tụ điện có điện dung \( C_1 = 4700~\mu F = 4700 \times 10^{-6} F = 4,7 \times 10^{-3} F \) được sạc bằng nguồn 12 V, sau đó tụ điện được ngắt khỏi nguồn và phóng điện qua đèn, hiệu điện thế giữa hai bản tụ giảm từ 12 V xuống còn 9 V. Ta cần tính năng lượng tụ điện đã chuyển qua đèn, tức là năng lượng mất đi khi hiệu điện thế tụ giảm từ 12 V xuống 9 V. **Giải:** Năng lượng điện tích trong tụ điện là: \[ W = \frac{1}{2} C U^2 \] - Năng lượng lúc đầu (khi điện áp là 12 V): \[ W_1 = \frac{1}{2} \times 4,7 \times 10^{-3} \times (12)^2 = \frac{1}{2} \times 4,7 \times 10^{-3} \times 144 = 0,3384~J \] - Năng lượng sau khi phóng điện (khi điện áp còn 9 V): \[ W_2 = \frac{1}{2} \times 4,7 \times 10^{-3} \times (9)^2 = \frac{1}{2} \times 4,7 \times 10^{-3} \times 81 = 0,19035~J \] Năng lượng đã chuyển qua đèn (năng lượng mất đi của tụ): \[ W_{\text{đèn}} = W_1 - W_2 = 0,3384 - 0,19035 = 0,14805~J \] **Đáp số:** Năng lượng đã chuyển qua đèn là khoảng \(0,15~J\). --- **Câu 4:** Mạch gồm nguồn điện có suất điện động \( E = 12~V \) và điện trở trong \( r = 12~\Omega \). Mạch ngoài gồm các điện trở \( R_1 = 6~\Omega, R_2 = 4~\Omega, R_3 = 8~\Omega \) được mắc nối tiếp - song song theo sơ đồ hình vẽ. a) Tính cường độ dòng điện qua mạch chính. b) Tính phần năng lượng điện mà một đoạn mạch tiêu thụ trong thời gian 2 phút. --- **Phân tích mạch:** - Các điện trở ngoài: \( R_2 \) và \( R_3 \) mắc song song với nhau, kết quả gọi là \( R_{23} \): \[ \frac{1}{R_{23}} = \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} = \frac{1}{4} + \frac{1}{8} = \frac{2}{8} + \frac{1}{8} = \frac{3}{8} \Rightarrow R_{23} = \frac{8}{3} \approx 2,67~\Omega \] - Mạch ngoài gồm \( R_1 \) nối tiếp với \( R_{23} \): \[ R_{\text{ngoài}} = R_1 + R_{23} = 6 + 2,67 = 8,67~\Omega \] - Tổng điện trở mạch gồm điện trở trong nối tiếp với mạch ngoài: \[ R_{\text{toàn mạch}} = r + R_{\text{ngoài}} = 12 + 8,67 = 20,67~\Omega \] a) Tính cường độ dòng điện mạch chính: \[ I = \frac{E}{R_{\text{toàn mạch}}} = \frac{12}{20,67} \approx 0,58~A \] b) Tính năng lượng tiêu thụ trong 2 phút (120 giây) của đoạn mạch. Đoạn mạch không rõ, ta giả sử hỏi về toàn mạch ngoài hoặc toàn mạch, ta tính năng lượng điện tiêu thụ bởi mạch ngoài: - Hiệu điện thế mạch ngoài: \[ U_{\text{ngoài}} = I \times R_{\text{ngoài}} = 0,58 \times 8,67 = 5,03~V \] - Công suất mạch ngoài: \[ P = U_{\text{ngoài}} \times I = 5,03 \times 0,58 = 2,92~W \] - Năng lượng tiêu thụ trong 120 giây: \[ W = P \times t = 2,92 \times 120 = 350,4~J \] Nếu cần tính năng lượng tiêu thụ của cả mạch: \[ P_{\text{toàn mạch}} = E \times I = 12 \times 0,58 = 6,96~W \] \[ W_{\text{toàn mạch}} = 6,96 \times 120 = 835,2~J \] --- **Tóm tắt:** a) Cường độ dòng điện qua mạch chính: \[ I \approx 0,58~A \] b) Năng lượng điện tiêu thụ bởi mạch ngoài trong 2 phút: \[ W \approx 350~J \] Nếu cần năng lượng tiêu thụ cả mạch: \[ W \approx 835~J \]