Đăng nhập Đăng ký

ID: 23139

Vận dụng (M3)
Một hệ thống sưởi được thiết kế với suất điện động $\displaystyle \mathcal{E} = 24$ V. Khi hoạt động ổn định ở trạng thái cân bằng nhiệt, nhiệt độ của đệm sưởi là $\displaystyle T_{\text{cb}} = 60^\circ\text{C}$ . Biết nhiệt độ môi trường là $\displaystyle T_{\text{mt}} = 20^\circ\text{C}$ và hệ số truyền nhiệt ra môi trường là $\displaystyle k = 0{,}4$ W/K. Tại nhiệt độ cân bằng này, điện trở của NTC là $\displaystyle R = 4\,\Omega$ . Điền số thích hợp vào chỗ trống:
“Để duy trì được trạng thái cân bằng nói trên, người ta phải mắc nối tiếp một điện trở bảo vệ có giá trị $\displaystyle R_{\text{b}}$ = $\displaystyle \Omega$ . Lúc này, cường độ dòng điện chạy trong mạch là $\displaystyle I$ = A.”

`1`
`2`
Giải thích đáp án:
Đây là câu hỏi M3.
Độ chênh lệch nhiệt độ giữa hệ thống sưởi và môi trường là $\displaystyle \Delta T = 60^\circ\text{C} - 20^\circ\text{C} = 40\,\text{K}$ .
Công suất truyền nhiệt ra môi trường ở trạng thái cân bằng được xác định bằng hệ thức:
$\displaystyle \begin{array}{rcl} P_{\text{hao phí}} &=& k \cdot \Delta T \\ &=& 0{,}4 \cdot 40 \\ &=& 16\,\text{W}. \end{array}$
Ở trạng thái cân bằng nhiệt, công suất tỏa nhiệt trên NTC phải bằng công suất truyền nhiệt ra môi trường:
$\displaystyle \begin{array}{rcl} I^2 R = P_{\text{hao phí}} &\Rightarrow& I^2 \cdot 4 = 16 \\ &\Rightarrow& I = 2\,\text{A}. \end{array}$
Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch kín chứa điện trở bảo vệ và NTC:
$\displaystyle \begin{array}{rcl} I = \dfrac{\mathcal{E}}{R + R_{\text{b}}} &\Rightarrow& 2 = \dfrac{24}{4 + R_{\text{b}}} \\ &\Rightarrow& 4 + R_{\text{b}} = 12 \\ &\Rightarrow& R_{\text{b}} = 8\,\Omega. \end{array}$

để xem lời giải của câu hỏi này

Câu hỏi cùng chủ đề

Chưa có câu hỏi