Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở của dây nối, biết \\({R_1} = 0,1\\Omega ;r = 1,1\\Omega \\). Phải chọn \\(R\\) bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ trên \\(R\\) là cực đại? A.\(1\Omega \) B.\(1,2\Omega \) C.\(1,4\Omega \) D.\(1,6\Omega \)
Đáp án đúng: B Phương pháp giải: + Sử dụng biểu thức tính công suất: \(P = {I^2}R = \dfrac{{{\xi ^2}}}{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}}R\) + Sử dụng BĐT Cosi: \(a + b \ge 2\sqrt {ab} \) . Dấu “=” xảy ra khi \(a = b\)Giải chi tiết:Cường độ dòng điện qua mạch là: \(I = \dfrac{\xi }{{{R_N} + r}}\) Công suất tỏa nhiệt trên biến trở \(R\) là: \({P_R} = {I^2}R = \dfrac{{{\xi ^2}}}{{{{\left( {{R_1} + R + r} \right)}^2}}}R = \dfrac{{{\xi ^2}}}{{{{\left( {\sqrt R + \dfrac{{{R_1} + r}}{{\sqrt R }}} \right)}^2}}}\) Để \({P_{max}} \Leftrightarrow {\left( {\sqrt R + \dfrac{{{R_1} + r}}{{\sqrt R }}} \right)_{\min }}\) Áp dụng bất đẳng thức Cô - si, ta có: \(\left( {\sqrt R + \dfrac{{{R_1} + r}}{{\sqrt R }}} \right) \ge 2\sqrt {{R_1} + r} \) Dấu “=” xảy ra khi: \(\sqrt R {\mkern 1mu} \, = {\mkern 1mu} \,\dfrac{{{R_1} + r}}{{\sqrt R }}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \Rightarrow {\mkern 1mu} R = {R_1}{\mkern 1mu} + \,r = 1,1 + 0,1 = 1,2\Omega \) Chọn B.