Câu 8: Cho đoạn mạch điện như hình bên dưới. Biết R₁ = 20 Ω. Số chỉ của vôn kế và ampe kế lần lượt là 6V và 0,2 A. a) Tính điện trở R2. b) Tính năng lượng điện mà đoạn mạch điện tiêu thụ trong thời g...

Cho đoạn mạch điện với các dữ kiện: - R₁ = 20 Ω - Vôn kế chỉ 6 V - Ampe kế chỉ 0,2 A --- ### a) Tính điện trở R₂ Từ sơ đồ, ampe kế đo dòng điện chạy qua toàn mạch: I = 0,2 A. Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₁, tức là U₁ = 6 V. Sử dụng định luật Ôm cho R₁: \[ U_1 = I \times R_1 \implies R_1 = \frac{U_1}{I} = \frac{6}{0.2} = 30 \, \Omega \] Nhưng đề bài cho R₁ = 20 Ω, vậy ta kiểm tra lại. Ở đây, có thể có sự nhầm lẫn, hoặc điện áp đo được là hiệu điện thế trên R₁. Giả sử điện áp đo được 6 V là hiệu điện thế giữa hai đầu R₁. Từ đó: \[ U_1 = I \times R_1 \implies R_1 = \frac{U_1}{I} = \frac{6}{0.2} = 30\, \Omega \] Mâu thuẫn với dữ kiện R₁ = 20 Ω, nên ta giả định hiệu điện thế 6V là hiệu điện thế giữa hai đầu R₂. Nếu vậy: Hiệu điện thế trên R₂ là U₂ = 6 V Dòng điện qua R₂ là 0,2 A (đo bằng ampe kế). Vậy: \[ R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{6}{0.2} = 30 \, \Omega \] --- ### b) Tính năng lượng điện tiêu thụ trong 30 phút Cường độ dòng điện: I = 0,2 A Hiệu điện thế toàn mạch: U Ta cần tính U. Hiệu điện thế toàn mạch: \[ U = U_1 + U_2 \] Điện áp trên R₁ là: \[ U_1 = I \times R_1 = 0.2 \times 20 = 4\, V \] Điện áp trên R₂: \[ U_2 = 6 V \] Vậy hiệu điện thế toàn mạch: \[ U = 4 + 6 = 10\, V \] Công suất tiêu thụ của mạch: \[ P = U \times I = 10 \times 0.2 = 2\, W \] Thời gian t = 30 phút = 30 × 60 = 1800 giây. Năng lượng tiêu thụ: \[ W = P \times t = 2 \times 1800 = 3600\, J \] --- ### Kết luận: a) Điện trở R₂ là 30 Ω. b) Năng lượng điện tiêu thụ trong 30 phút là 3600 J.