Bài 4.45 trang 53

1. Nội dung câu hỏi 
Một bộ pin có suất điện động 12,0 V và điện trở trong r = 0,05 Ω. Người ta mắc vào hai cực của nó một điện trở R = 3,00 Ω.
a) Tìm cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế giữa hai cực của bộ pin.
b) Tính công suất cung cấp cho điện trở R, công suất cung cấp cho điện trở trong r và công suất do bộ pin cung cấp.
c) Khi pin già đi, điện trở trong của nó tăng lên. Giả sử đến một thời điểm, điện trở trong của bộ pin này là 2,00 Ω. Thực hiện các câu hỏi a) và b) cho trường hợp này.
 

2. Phương pháp giải
- Khi mạch kín, hiệu điện thế: $U=E-I r=I R$
- Công suất cung cấp cho điện trở $\mathrm{R}: P_R=P^2 R$
- Công suất cung cấp cho điện trở R: $P_r=R^2 r$
- Công suất mà nguồn cung cấp: $P=P_R+P_r$

3. Lời giải chi tiết
a) Cường độ dòng điện trong mạch là:
$
I=\frac{E}{R+r}=\frac{12}{3+0,05}=3,93 \mathrm{~A}
$

Hiệu điện thế giữa hai cực của bộ pin là:
$
U=E-I r=12,0-3,93.0,05=11,8 \mathrm{~V}
$
b) Công suất cung cấp cho điện trở R là:
$
P_R=I^2 \cdot R=3,93^2 .3=46,3 \mathrm{~W}
$

Công suất cung cấp cho điện trở trong r là:
$
P_r=I^2 \cdot r=3,93^2 .0,05=0,772 \mathrm{~W}
$

Công suất do bộ pin cung cấp là:
$
P=P_R+P_r=46,3+0,772=47,072 \mathrm{~W}
$
c) Cường độ dòng điện trong mạch là:
$
I=\frac{E}{R+r}=\frac{12}{3+2}=2,4 \mathrm{~A}
$

Hiệu điện thế giữa hai cực của bộ pin là:
$
U=E-I r=12,0-2,4.2=7,2 \mathrm{~V}
$

Công suất cung cấp cho điện trở R là:
$
P_R=I^2 \cdot R=2,4^2 .3=17,3 \mathrm{~W}
$

Công suất cung cấp cho điện trở trong $r$ là:
$
P_r=I^2 \cdot r=2,4^2 \cdot 2=11,5 \mathrm{~W}
$

Công suất do bộ pin cung cấp là:
$
P=P_R+P_r=17,3+11,5=28,8 \mathrm{~W}
$