Trả lời câu hỏi C3 trang 61 – Bài 12 - SGK môn Vật lý lớp 11 nâng cao
Hãy tìm công thức liên hệ giữa hiệu điện thế \(U\) đặt vào máy thu điện và suất phản điện \(ℰ_p\) của máy. Từ đó tìm điều kiện về \(U\) để máy thu điện hoạt động bình thường.
Theo định luật bảo toàn năng lượng, côngmà dòng điện cung cấp cho máy thu gồm hai phần:
- Phần điện năng chuyển hóa thành dạng năng lượng khác \(A’\) không phải nhiệt năng,
- Phần điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng \(Q\).
\(A=A'+Q\) (1)
Trong đó:
\(A=U.I.t\) (2)
\(A'= ℰ_p.q=ℰ_p. I.t \) (3)
\(Q=r.I^2.t\) (4)
\(ℰ_p\) là suất phản điện của máy thu; \(r_p\) là điện trở trong của máy thu. Thay (2), (3), và (4) vào (1) ta được:
\(\Rightarrow U.I.t= ℰ_p.I.t+r_p.I^2.t\)
Vậy công thức giữa hiệu điện thế \(U\) đặt vào máy thu điện và suất phản điện \(ℰ _p\) của máy là:
\(U= ℰ_p+r_p.I\)
Điều kiện của \(U\) để máy thu hoạt động bình thường là: \(U > ℰ_p\)
GHI CHÚ:
- Công của dòng điện: \(A=qU=UIt\)
- Công suất của dòng điện: \(P=\dfrac{A}{t}=UI\)
- Định luật Jun - Len-xơ: Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn: \(Q=RI^2t\)
- Công của nguồn điện: \(A=qE=EIt\)
- Công suất của nguồn điện: \(P=\dfrac{A}{t}=EI\)
- Suất phản điện của máy thu điện: \(E_p=\dfrac{A'}{q}\)
- Điện năng và công suất điện tiêu thụ của máy thu điện: \(A_p=A'+Q'=E_pIt+r_pI^2t=UIT\)