Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Câu 1.
a. Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
$R_{tđ} = \dfrac{R_1.R_2}{R_1 + R_2} = \dfrac{10.15}{10 + 15} = 6 (\Omega)$
b. Vì $R_1 // R_2$ nên ta có:
$U = U_1 = U_2 = 12 (V)$
Cường độ dòng điện chạy qua các điện trở lần lượt là:
$I_1 = \dfrac{U_1}{R_1} = \dfrac{12}{10} = 1,2 (A)$
$I_2 = \dfrac{U_2}{R_2} = \dfrac{12}{15} = 0,8 (A)$
Công suất tiêu thụ của các điện trở lần lượt là:
$P_1 = U_1.I_1 = 12.1,2 = 14,4 (W)$
$P_2 = U_2.I_2 = 12.0,8 = 9,6 (W)$
c. Khi mắc thêm $R_3$ nối tiếp với mạch trên thì ta có mạch: $(R_1 // R_2) nt R_3$
Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
$R_{tđ} = \dfrac{R_1.R_2}{R_1 + R_2} + R_3 = \dfrac{10.15}{10 + 15} + 4 = 10 (\Omega)$
Lúc này ta có:
$I = I_{12} = I_3 = \dfrac{U}{R_{tđ}} = \dfrac{12}{10} = 1,2 (A)$
Do đó:
$U_1 = U_2 = U_{12} = I_{12}.R_{12} = 1,2.6 = 7,2 (V)$
Suy ra: $I_1 = \dfrac{U_1}{R_1} = \dfrac{7,2}{10} = 0,72 (A)$
$I_2 = \dfrac{U_2}{R_2} = \dfrac{7,2}{15} = 0,48 (A)$
Câu 2.
a. Điện trở của bếp là:
$P = U.I = \dfrac{U^2}{R} \to R = \dfrac{U^2}{P} = \dfrac{220^2}{1000} = 48,4 (\Omega)$
b. Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước:
$Q = m.c. \Delta t = 2,5.4200.(100 - 20) = 840 000 (J)$
Nhiệt lượng mà bếp toả ra trong 15' là:
$Q_{tp} = P.t = 1000.15.60 = 900000 (J)$
Hiệu suất của bếp:
$H = \dfrac{Q_i}{Q_{tp}} = \dfrac{840000}{900000} \approx 93,33 $%
c. Áp dụng công thức:
$R = \rho \dfrac{l}{S} \to l = \dfrac{R.S}{\rho}$
Chiều dài dây là:
$l = \dfrac{48,4.0,02.10^{- 6}}{0,4.10^{- 6}} = 2,42 (m)$
d. Thời gian đun nước mỗi ngày là:
$t = 15.2 = 30 (phút) = \dfrac{1}{2} h$
Điện năng tiêu thụ trong 1 tháng là:
$A = P.t = 1.\dfrac{1}{2}.30 = 15 (kW.h)$
Tiền điện phải trả:
$T = 15.1500 = 22500 (đồng)$
