

18/06/2025
26/06/2025
1) Thay đổi năng lượng tụ điện khi đóng khóa K:
- Khi K ngắt:
Mạch gồm: Nguồn → R → tụ C → biến trở \(R_b = 4Ω\) → về nguồn.
- Điện trở toàn mạch: \(R_{tổng} = R + R_b + r = 4 + 4 + 2 = 10Ω\).
- Dòng điện: \(I = \frac{E}{R_{tổng}} = \frac{12}{10} = 1.2A\).
- Hiệu điện thế tụ \(U_C = I \cdot R_b = 1.2 \times 4 = 4.8V\).
- Năng lượng tụ: \(W = \frac{1}{2}CU_C^2 = \frac{1}{2}C \cdot (4.8)^2 = 11.52C\).
- Khi K đóng:
Tụ C bị nối tắt (do khóa K đóng), hiệu điện thế \(U_C = 0V\).
- Năng lượng tụ giảm về 0.
Kết luận: Năng lượng tụ giảm từ \(11.52C\) về 0 (giảm hoàn toàn).
2) Điện trở biến trở \(R_b\) để công suất tiêu thụ cực đại:
- Phân tích mạch khi K đóng:
Mạch gồm: Nguồn → R // (R + \(R_b\)) → r → về nguồn.
- Điện trở tương đương nhánh song song:
\[R_{//} = \frac{R \cdot (R + R_b)}{R + (R + R_b)} = \frac{4(4 + R_b)}{8 + R_b}.\]
- Điện trở toàn mạch: \(R_{tổng} = R_{//} + r = \frac{4(4 + R_b)}{8 + R_b} + 2\).
- Công suất tiêu thụ trên \(R\) và \(R_b\):
\[P = I^2 \cdot R_{//} = \left(\frac{E}{R_{tổng}}\right)^2 \cdot R_{//}.\]
- Để \(P\) cực đại, cần tìm \(R_b\) sao cho \(R_{//} = r = 2Ω\) (theo định lý công suất cực đại).
Giải phương trình:
\[\frac{4(4 + R_b)}{8 + R_b} = 2 \Rightarrow R_b = 0Ω.\]
Kết luận: Điện trở biến trở \(R_b = \boxed{0 \, \Omega}\) để công suất tiêu thụ cực đại.
3) Vẽ đồ thị \(U_{AB}\) theo \(I\) khi điều chỉnh \(R_b\):
- Quan hệ giữa \(U_{AB}\) và \(I\):
- Hiệu điện thế \(U_{AB} = E - I \cdot r = 12 - 2I\).
- Khi \(R_b\) thay đổi, \(I\) thay đổi theo:
- \(I_{min} = 0A\) khi \(R_b \to \infty\) (hở mạch) → \(U_{AB} = 12V\).
- \(I_{max} = \frac{E}{r} = 6A\) khi \(R_b = 0Ω\) → \(U_{AB} = 0V\).
Đồ thị:
- Là đường thẳng tuyến tính từ điểm \((0, 12)\) đến \((6, 0)\) trên hệ trục \(I\) (trục hoành) và \(U_{AB}\) (trục tung).
Mô tả:
\[\boxed{\begin{aligned}&\text{Đồ thị } U_{AB}(I) \text{ là đường thẳng giảm dần từ } 12V \text{ (khi } I=0) \text{ đến } 0V \text{ (khi } I=6A). \\&\text{Phương trình: } U_{AB} = 12 - 2I.\end{aligned}}\]
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
18/12/2025
17/12/2025
17/12/2025
Top thành viên trả lời