Quay lại giao diện cũ
Phần tự luận (4 điểm)
(1 điểm) Phát biểu và viết biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch (chú thích tên, đơn vị của các đại lượng có trong công thức).
Hướng dẫn giải
Nội dung Định luật Ôm đối với toàn mạch
Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó.
Biểu thức: \(I=\dfrac{E}{r+R}\)
Trong đó: I là cường độ dòng điện trong mạch điện kín (A)
E: suất điện động của nguồn điện (V)
r: điện trở trong của nguồn điện (Ω)
R: điện trở mạch ngoài (Ω)
(2 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động 20 V và điện trở trong 0,5 Ω. Điện trở R = 3 Ω. Bình điện phân chứa dung dịch CuSO4 có điện cực bằng Đồng và có điện trở Rp = 1,5 Ω.
Hãy tính:
a. Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính.
b. Người ta muốn bóc một lớp Đồng có thể tích 3,2.10-9 m3 bằng bình điện phân trên. Tính thời gian cần thiết để bóc được lớp Đồng đó. Cho biết, Đồng có khối lượng riêng là 89.105 g/m3, số Faraday F = 96500 C/mol.
Hướng dẫn giải
a. Cường độ dòng điện trong mạch chính:
\(I=\dfrac{E}{r+R+R_p}=\dfrac{20}{0,5+3+1,5}=4\) A
b. Khối lượng khối đồng đó là:
\(m=D\cdot V=89\cdot10^5\cdot3,2\cdot10^{-9}=0,02848g\)
Thời gian cần thiết để bóc lớp đồng:
\(m=\dfrac{1}{F}\cdot\dfrac{A}{n}\cdot It\Rightarrow t=\dfrac{m\cdot F\cdot n}{A\cdot I}=\dfrac{0,02848\cdot96500\cdot2}{64\cdot4}=21,47\) s
(1 điểm) Điện trở R = 2 Ω mắc vào một bộ nguồn gồm hai pin giống nhau. Khi hai pin nối tiếp, cường độ qua R là I1 = 0,75 A. Khi hai pin song song cường độ qua R là I2 = 0,6 A. Tìm suất điện động và điện trở trong của mỗi pin.
Hướng dẫn giải
- Khi hai pin mắc nối tiếp: \(E_b=2E;r_b=2r\)
Ta có: \(I_1=\dfrac{E_b}{R+r_b}\Rightarrow0,75=\dfrac{2E}{2+2r}\)
\(\Rightarrow0,75+0,75r=E\) (1)
- Khi hai pin mắc song song: \(E_b'=E;r_b'=\dfrac{r}{2}\)
Ta có: \(I_2=\dfrac{E_b'}{R+r_b'}\Rightarrow0,6=\dfrac{E}{2+\dfrac{r}{2}}\)
\(\Rightarrow2,4+0,6r=2E\) (2)
Từ (1) và (2) ta tìm được: \(r=1\Omega\); \(E=1,5V\)