Có câu đố sau mà chưa ai giải ra hồn, nhờ các bác box điện vậy.

Có câu đố sau mà chưa ai giải ra hồn, nhờ các bác box điện vậy.

Một học sinh bảo : P= UI = RI^2 vậy R càng lớn P càng lớn

Một học sinh khác bảo : P = UI = U^2/ R vậy R càng lớn P càng nhỏ .

Đứa nào đúng ?

Hỏi thêm:
sao bóng đèn dùng P = U^2/R
Còn đường dây dùng P=RI^2

cảm ơn các bác ạ

Giải thích chính xác ra thì loằng ngoằng lắm, nhưng đại để là cái sau mới là cái đúng, do U nó là đại lượng gốc, mà cái gì là gốc thì phải có nó trong lập luận mới chính xác

R là một đại lượng không đổi với vật dẫn. Nói cách khác mỗi vật dẫn có một R đặc trưng riêng, lắp vào mạch nào thì nó vẫn là hằng số. Trong khi đó U và I lại là những đại lượng biến đổi trong quan hệ với nhau, tuỳ theo R được lắp vào mạch như thế nào. Khi lắp R vào mạch thì U=I*R
Vì vậy, giả sử có hai vật dẫn R1>R2.
R1 lắp vào mạch thì có U1, I1
R2 lắp vào mạch thì có U2, I2
Nếu lắp vào nguồn áp, tức là U1=U2=U, I sẽ là đại lượng thay đổi. Ta có
R1>R2 <=> 1/R1<1/R2 <=> U^2*R1<U^2*R2 <=> P1<P2 (1)
Nếu như lắp vào nguồn dòng, thì I1=I2=I, U sẽ là đại lượng thay đổi
Ta lại có R1>R2 <=> I^2*R1>I^2*R2 <=> P1>P2 (2)
Như vậy là tuỳ vào mạch mà có kiểu đánh giá công suất khác nhau. Thực chất cả 2 công thức mà bác đưa ra đều dùng được cả, nhưng không nên so sánh chúng với nhau một cách máy móc.

đơn giản
1. P= UI = RI^2, khi R lớn thì I giảm mà I giảm tới mũ 2 nhé
2. Ngược lại, lý luận như trên
Có thể thôi, ngụy biện mà quên cái dấu mũ à

chả có cái gì là gốc cả

Câu hỏi đầu tiên : bất cứ mạch nào hay nguồn nào ( dòng hay áp ) ta đều sử dụng được cả hai công thức trên để tính công suất .
Nhưng khi so sánh thì ta phải lựa chọn một trong hai công thức cho thích hợp.
Bóng đèn hay đường dây đều dùng 2 công thức trên được bạn à, nhưng bạn cần phải phân biệt rõ các loại công suất : công suất nguồn, công suất thực và công suất định mức.

Hai công thức trên, dùng cái nào phải căn cứ vào mạch điện ra sao, công suất của cái gì, của riêng một con trở hay của toàn mạch. Giờ bác hỏi thằng nào đúng thằng nào sai thì đúng là bó toàn thân chấm com. Phải đưa về tình huống cụ thể chứ không hỏi chung chung được đâu.

Với câu hỏi như trên ( của học sinh ) có thể hiểu là mạch thuần trở ( nhất là câu hỏi thêm thứ hai ) .
Vậy 2 công thức công suất ta dùng cái nào cũng được. Còn khi so sánh công suất thì tùy mạch cụ thể .
Sau đây là phân tích :
A.Tổng quát :
Từ công thức định luật Ohm
I=U/R (1)
Ta có 2 công thức tính công suất mạch thuần trở :
P =UI = RI2 (2)
P =UI = U2/R (3)
Bây giờ vấn đề chính là tùy mạch điện chúng ta như thế nào :
B-Mạch điện song song
1 . Mạch chỉ có một điện trở mắc vào điện thế U ( hiệu điện thế nhất định không đổi )
I1=U/R1 (4)

Thay đổi giá trị điện trở sang R2 với R2>R1(5)
I2=U/R2 (6)

Từ R2>R1 (5) ==> I2<I1 (7)
Với sự biến thiên 2 biến số nghịch nhau (5)và (7) chúng ta không thể dùng công thức (2) để so sánh tích P1= RI2 và P2 = RI 2
Chúng ta phải dùng công thức(3)
Xét công thức (3)
P1= U2/R1
P2= U2/R2
Từ R2>R1 (5) và U = const ==> P1>P2
Kết luận với mạch này R càng lớn công suất P càng nhỏ và ngược lại .
Công suất tỉ lệ nghịch với điện trở.
Hình ảnh thực tế là các bóng đèn có điện trở càng nhỏ thì công suất càng lớn.
2. Mạch nhiều điện trở song song : tương tự U không đổi và dòng Ii và điện trở Ri ở các nhánh biến đổi nghich chiều nên ta buộc phải dùng công thức cho từng nhánh Pi= U2/Ri để so sánh .
Dễ thấy Ri lớn thì Pi nhỏ và ngược lại .

C-Mạch nối tiếp:
Mạch điện có nhiều điện trở nối tiếp vẫn phải tuân theo định luật Ohm
I=U/R = Tổng (Ui)/Tổng(Ri)= (U1+U2 + ?.Un)/ ( R1+R2 + ?Rn ) = const
Mạch nối tiếp : I không đổi


Nhưng hiệu điện thế được phân ra thành các điện áp rơi Ui khác nhau trên mỗi điện trở Ri , Ri lớn thì Ui lớn
Như vậy theo công thức (3) cả tử và mẫu đều biến thiên tỉ lệ thuận nên không thể so sánh các Pi
Chỉ có thể lợi dụng I không đổi để dùng công thức (2) so sánh các Pi , cụ thể so P1 và P2
P1 = R1I2
P2 = R2I2
Từ R2>R1 (5) ==> P2>P1
Kết luận : với mạch này Ri càng lớn công suất Pi càng lớn , công suất tỉ lệ thuận với điện trở.
Hình ảnh thực tế là với truyền tải điện người ta phải cố gắng giảm điện trở trên đường dây để hạ tổn thất công suất .
D. Bonus :
Có một vấn đề thực tế đặt ra là trong mạch mắc nối tiếp nhiều thành phần tiêu thụ điện Ri ( thí dụ bóng đèn) , liệu có mâu thuẫn không khi điện trở dây lại tính theo Pd= RdI2, trong khi bóng đèn để tính công suất của nó người ta lại dùng Pđ=U2đ/Rđ ?
Không có gì mâu thuẫn cả nếu chúng ta biết phân biệt công suất nguồn P, công suất tác dụng thực Pi của các thành phần Ri và công suất định mức P** của thiết bị Ri. ( Ở phần B và C chúng ta chỉ làm bài toán so sánh công suất tác dụng thực Pi của các điện trở mà thôi )
Như trên đã phân tích, khi mắc nối tiếp nếu muốn so sánh Pi thì công suất của mỗi thành phần bắt buộc phải tính theo công thức Pi= RiI2 ( dù là dây điện hay bóng đèn ) , công suất đó cũng bằng giá trị Pi=U2i/Ri trên bóng đèn , nó chính là công suất phát thực của bóng đèn , nó tùy thuộc vào điện áp rơi Ui trên đèn . Tổng các công suất Pi này phải bằng công suất nguồn P .
Còn công suất tính theo công thức P**=U2**/Rđ chính là công suất định mức đèn của nhà sản xuất.
Nếu Ui= U** ( Hiệu điện thế định mức U** của đèn có thể là 220V hay 110 V ?tùy nhà sản xuất ) thì đèn phát hết công suất định mức P** của nó.
Nếu Ui<U** thì Pi< P** tức đèn sẽ sáng yếu.

Lấy ví dụ : khi mắc nối tiếp 2 bóng đèn có P**= 100W , U**= 220V vào mạch 220 V
Từ P** và U** ta tính ra Rđ=484 Ohm, điện áp rơi trên mỗi đèn Ui=110V
Công suất trên mỗi đèn sẽ là ( tính bằng công thức nào cũng được ) :
Pi = RđI2 = U2i/Rđ=1102/484 = 25 Watt
Công suất Pi này nhỏ hơn công suất định mức P** nên đèn sáng yếu.( cũng có thể nói dòng cấp cho đèn chưa đạt đến dòng định mức nên đèn sáng yếu )
Công suất nguồn P = UI = 50W =2Pi
Các công suất thành phần Pi và công suất nguồn P trong mạch nối tiếp quan hệ bằng công thức sau :
Pi= Ri(P2/U2)
Được le_viet_ha_new sửa chữa / chuyển vào 22:01 ngày 18/04/2007

Phục bác LVHà đấy, phân tích rõ ràng đầy đủ. Nhưng đầu bài người ta hỏi đứa học sinh nào đúng cơ mà, bác có biết không?. Nếu họ hỏi rầng hãy phân tích học sinh nào đúng trong trường hợp nào thì tôi nghĩ bài này chỉ dài mà không khó. Nhưng nếu họ hỏi ngắn gọn ai đúng ai sai thì tôi nghĩ chưa có cách giải quyết rốt ráo được. Bác thấy sao?
Bây giờ tụi học sinh toàn thi trắc nghiệm thôi à, chúng nó quen với kiểu trả lời Đúng - Sai rồi.