[lý 11]bộ nguồn

[tienk10]

Các bài toán thiết kế mô hình bộ nguồn và bộ đèn trong mạch điện.
[pdf]https://server1.vnkienthuc.com/files/3/bonguonboden.14919.pdf[/pdf]
CÁC BÀI TOÁN VỀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH

BỘ NGUỒN VÀ BỘ ĐÈN TRONG MẠCH ĐIỆN

A. THIẾT KẾ MÔ HÌNH BỘ NGUỒN

I. BÀI TOÁN 1

Bộ nguồn gồm nhiều nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện

ộng e = 2 (V), điện trở trong r = 6 ( ). Mạch ngoài là một bóng đèn 12

a) Nếu có 48 nguồn thì phải mắc các nguồn như thế nào để đèn

sáng bình th ờng? Tính hiệu suất của bộ nguồn theo cách

mắc đó.

b) Tìm cách mắc sao cho đèn vẫn sáng bình th ờng nhưng ch

cần số nguồn ít nhất. Tính số nguồn đó và hiệu suất của bộ

nguồn.

Bo nguon

Gọi N là số nguồn, m là số nhánh, n là số nguồn nối tiếp trên mỗi

nhánh. N = mn.

a) Điện trở bóng đèn:

ể đèn sáng bình th ờng thì:

I m n mn


thế vào đẳng thức trên, rút gọn dẫn đến phương trình

bậc 2 đủ theo n:

Giải phương trình tìm được: n = 24 và n = 8

TH1: n = 24 m = 2 (mắc bộ nguồn thành 2 nhánh, mỗi nhánh có 24

nguồn nối tiếp)

Vậy số nguồn ít nhất là 36 (nguồn).

Từ (1) 12m + 3n = 72

thế vào đẳng thức trên, rút gọn dẫn đến phương trình

bậc 2 đủ theo n:

Giải phương trình tìm được nghiệm kép: n = 12 m = 3 (mắc bộ nguồn

thành 3 nhánh, mỗi nhánh có 12 nguồn nối tiếp)

Hiệu suất bộ nguồn:


II. BÀI TOÁN 2

Bộ nguồn gồm 36 nguồn giống nhau ghép hỗn hợp đối xứng, mỗi

nguồn có suất điện động e = 12 (V), điện trở trong r = 2 ( ). Mạch ngoài

có 6 bóng đèn giống nhau mắc song song. Cho hiệu điện thế và công suất

tiêu thụ mạch ngoài là U = 120 (V) và P = 360 (W).

a) Tính điện trở mỗi bóng đèn.

b) Tìm mô hình mắc bộ nguồn.

Gọi N là số nguồn, m là số nhánh, n là số nguồn nối tiếp trên mỗi

nhánh. N = mn.

Điện trở tương đương của 6 đèn mạch ngoài mắc song song:

a) Gọi R là điện trở của mỗi đèn.

Giải phương trình tìm được: n = 12 và n = 60 (loại)

n = 12 m = 3 (mắc bộ nguồn thành 3 nhánh, mỗi nhánh có 12

nguồn nối tiếp)

B. THIẾT KẾ MÔ HÌNH BỘ ĐÈN

I. BÀI TOÁN 1

Nguồn điện có suất điện động e = 18 (V), điện trở trong r = 6 ( ).

Mạch ngoài gồm 4 bóng đèn loại 6 (V) – 3 (W).

2

n n 72 720 0

a) Tìm cách mắc để các bóng sáng bình th ờng.

b) Trong các cách mắc đó, cách nào lợi hơn?

Gọi N’ là số đèn, x là số nhánh, y là số đèn nối tiếp trên mỗi nhánh. N’

a) Công suất tiêu thụ mạch ngoài: P = 4.Pdm = 4.3 = 12 (W).

Bây giờ đi tìm điện trở mạch ngoài R.


Thế số vào, rút gọn dẫn đến phương trình bậc 2 đủ theo R:

Giải phương trình được: R1 = 12 ( ) và R2 = 3 ( )

TH1: R1 = 12 ( )

Dòng điện chính:

Cường độ định mức mỗi đèn:

Vì các bóng sáng bình th ờng nên:

Vậy mắc bộ đèn thành 2 nhánh, mỗi nhánh có 2 đèn nối tiếp.
Vậy mắc bộ đèn thành 6 nhánh, mỗi nhánh có 1 đèn.

Hiệu suất nguồn điện:

Cách mắc ở TH1 lợi hơn vì hiệu suất nguồn lớn hơn.

C. BÀI TOÁN T NG HỢP

Cho N’ bóng đèn giống nhau loại 3 (V) – 3 (W) và N nguồn điện

giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động e = 4 (V), điện trở trong r

Mối liên h giữa m, n, x, y cho khả năng chọn m = 1, 2, 3 (loại), 6 (loại).

Vậy tồn tại 2 cách mắc sau:

m n x y

Cách mắc 1 1 6 2 4

Cách mắc 2 2 3 4 2

Hiệu suất ứng với cách mắc 1:

Hiệu suất ứng với cách mắc 2:

------------------------------------