Thay R1 bằng Rx để đèn sáng bình thường
Bài 2. Một bóng đèn khi sáng hơn binh thường có điện trở R1 = 7,5Ω và cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó là I = 0,6 A. Bóng đèn này được mắc nối tiếp với một biến trở và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 12V như sơ đồ hinh 11.1
Bạn đang đọc: Thay R1 bằng Rx để đèn sáng bình thường
a ) Phải kiểm soát và điều chỉnh biến trở có trị số điện trở R2 là bao nhiêu để bóng đèn sáng bình thường ?
b ) Biến trở này có điện trở lớn nhất là Rb = 30 Ω với cuộn dây dẫn được làm bằng kim loại tổng hợp nikelin có tiết diện S = 1 mm2. Tính chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến trở này .
GỢI Ý CÁCH GIẢI
a ) Tính điện trở tương tự của đoạn mạch tiếp nối đuôi nhau : R = R1 + R2. Từ đó suy ra R2 .
b ) Từ công thức tính điện trở suy ra công thức tính chiều dài của dây dẫn và thay số .Quảng cáo
a ) Để bóng đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch phải đúng là 0,6 A. Khi ấy điện trở tương tự của mạch là
Rtđ = \ ( \ frac { U } { I } \ ) = \ ( \ frac { 12 } { 0,6 } \ ) = 20 Ω .
Theo sơ đồ hình 11.1 thì Rtđ = R1 + R2 .
Từ đó tính được R2 = Rtđ – R1 = 20 – 7,5 = 12,5 Ω .
b ) Từ công thức R = \ ( \ rho \ frac { l } { S } \ ) ta tìm được l = \ ( \ frac { SR } { \ rho } \ ) = \ ( \ frac { 1.10 ^ { ^ { – 6 } }. 30 } { 0,40. 10 ^ { – 6 } } \ ) = 75 m .
Giải Sách Bài Tập Vật Lí 9 – Bài 11 : Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn giúp HS giải bài tập, nâng cao năng lực tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành những khái niệm và định luật vật lí : a ) Tính R3 để hai đèn sáng bình thường
b ) Điện trở R3 được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất 1,10. 10-6 Ω. m và chiều dài là 0,8 m. Tính tiết diện của dây nicrom này
Tóm tắt:
Đèn 1 : R1 = 7,5 Ω ; Đèn 2 : R2 = 4,4 Ω ; Iđm1 = Iđm2 = I = 0,8 A ; U = 12V ;
a ) R3 = ? để hai đèn sáng bình thường .
b ) dây nicrom ρ = 1,1. 10-6 Ω. m ; l = 0,8 m ; S = ?
Lời giải:
a. Khi hai đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch là :
I = I1 = I2 = Iđm1 = Iđm2 = 0,8 A
Điện trở tương tự của đoạn mạch là :
b. Tiết diện của dây nicrom là :
a ) Vẽ sơ đồ của đoạn mạch điện trên và tính điện trở của biến trở khi đób ) Biến trở được quấn bằng dây kim loại tổng hợp Nikêlin có điện trở suất là 0,40. 10-6 Ω. m, tiết diện tròn, chiều dài 2 m. Tính đường kính tiết diện d của dây kim loại tổng hợp này, biết rằng hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt vào hai đầu của biến trở là 30V và khi đó dòng điện chạy qua biến trở có cường độ là 2A .
Tóm tắt:
Đèn 1 : Uđm1 = U1 = 6V ; R1 = 8 Ω ; Đèn 2 : Uđm2 = Uđm1 = 6V ; R2 = 12 Ω ; U = 9V ;
a ) Sơ đồ mạch điện ? ; Rb = ?
b ) dây nikêlin ρ = 0,4. 10-6 Ω. m ; l = 2 m ; Ubmax = 30V ; Ib = 2A ; S = ?
Lời giải:
a ) Sơ đồ mạch điện như hình 11.1
Vì hai đèn sáng bình thường nên ta có :– Cường độ dòng điện qua đèn 1 là :
– Cường độ dòng điện qua đèn 2 là :Cường độ dòng điện qua mạch chính là : I = I1 + I2 = 1,25 A .Biến trở ghép tiếp nối đuôi nhau với cụm hai đèn nên Ib = I = 1,25 A
Ub + U12 = U ↔ Ub = U – U12 = U – U1 = 9 – 6 = 3V ( hai đèn ghép song song U1 = U2 = U12 )
→ Điện trở của biến trở là :
b. Điện trở lớn nhất của biến trở là :Áp dụng công thức :với S là tiết diện được tính bằng công thức :a ) Vẽ sơ đồ của mạch điệnb ) Tính điện trở của biến trở khi đó
c ) Biến trở này có điện trở lớn nhất là 25 Ω, được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất là 1,10. 10-6 Ω. m, có tiết diện 0,2 mm2. Tính chiều dài của dây nicrom này .
Tóm tắt:
Đèn 1 : Uđm1 = U1 = 6V ; R1 = 5 Ω ; Đèn 2 : Uđm2 = U2 = 3V ; R2 = 3 Ω ; U = 9V ;
a ) Sơ đồ mạch điện ? ;
b ) Rb = ?
c ) dây nicrom ρ = 1,1. 10-6 Ω. m ; Rbmax = 25 Ω ; S = 0,2 mm2 = 0,2. 10-6 mét vuông ; l = ?
Lời giải:
a ) Vì U = Uđm1 + Uđm2 ( 9 = 6 + 3 ) nên ta cần mắc hai đèn tiếp nối đuôi nhau với nhau .
Xác định vị trí mắc biến trở :
Cường độ dòng điện định mức qua mỗi đèn là :– Vì Iđm1 > Iđm2 nên để hai đèn sáng bình thường thì đèn 1 phải nằm ở nhánh chính và đèn 2 nằm ở nhánh rẽ → biến trở cần phải mắc song song với R2
( vì nếu biến trở mắc song song với R1 thì khi đó Imạch chính = Iđm2 = 1A < 1,2 A )Ta mắc sơ đồ mạch điện như hình 11.2 :b ) Cường độ dòng điện chạy qua biến trở là : Ib = Iđm1 – Iđm2 = 0,2 A
Biến trở ghép song song với đèn 2 nên Ub = Uđm2 = 3V
Điện trở của biến trở : Rb = Ub / Ib = 3/0, 2 = 15 Ω
c ) Chiều dài của dây nicrôm dùng để quấn biến trở là :a ) Phải kiểm soát và điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu để đèn sáng bình thường nếu mắc bóng đèn tiếp nối đuôi nhau với biến trở vào hiệu điện thế U đã cho trên đây ?
b ) Nếu mắc đèn và biến trở vào hiệu điện thế U đã cho theo sơ đồ hình 11.1 SBT ( hình bên ) thì phần điện trở R1 của biến trở là bao nhiêu để đèn sáng bình thường ?
Tóm tắt:
Đèn : Uđm1 = UĐ = 6V ; IĐ = 0,75 A ; Biến trở : Rbmax = 16 Ω ; U = 12V ;
a ) Đèn tiếp nối đuôi nhau biế trở, đèn sáng bình thường khi Rb = ?
b ) Đèn sáng bình thường khi R1 = ?
Lời giải:
a ) Mắc bóng đèn tiếp nối đuôi nhau với biến trở, đèn sáng bình thường khi :
Ib = IĐ = I = 0,75 A
Ub + UĐ = U và UĐ = 6V → Ub = U – UĐ = 12 – 6 = 6V
Điện trở của biến trở là : Rb = Ub / Ib = 6/0, 75 = 8 Ω
b ) Đèn được mắc song song với phần R1 của biến trở và đoạn mạch song song này được mắc tiếp nối đuôi nhau với phần còn lại R2 ( R2 = 16 – R1 ) của biến trở. Để đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch song song là UĐ = 6V và do đó hiệu điện thế ở hai đầu phần còn lại của biến Hình 11.3 trở là :
U2 = U – UĐ = 12 – 6 = 6V .
Điện trở của đèn là : RĐ = UĐ / IĐ = 6/0, 75 = 8 Ω
Vì cụm đoạn mạch ( đèn / / R1 ) tiếp nối đuôi nhau với R2 nên ta có hệ thức :
(R1D là điện trở tương đương của đoạn mạch đèn // R1 và U1D = U1 = UĐ = 6V)
A. Điện trở của dây dẫn tăng lên 10 lần
B. Điện trở của dây dẫn giảm đi 10 lần
C. Điện trở dây dẫn tăng lên 2,5 lần
D. Điện trở dây dẫn giảm lên 2,5 lần
Tóm tắt:
Hai dây cùng vật tư ( ρ1 = ρ2 = ρ ) ; l2 = l1 / 5 ; S2 = 2S1 ; R2 / R1 = ?
Lời giải:
Chọn B. Điện trở của dây dẫn giảm đi 10 lần
Áp dụng công thức :A. Hiệu điện thế U bằng tích số giữa cường độ dòng điện I và điện trở R của đoạn mạch .
B. Điện trở R của đoạn mạch không nhờ vào vào hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua mạch đó .
C. Cường độ dòng điện I tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U và tỉ lệ nghịch với điện trở R của mạch
D. Điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U và tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện I chạy qua đoạn mạch
Lời giải:
Chọn D. Điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U và tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện I chạy qua đoạn mạch a ) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
b ) Điện trở của dây dẫn
c ) Đối với đoạn mạch tiếp nối đuôi nhau, hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở
d ) Đối với đoạn mạch song song, cường độ dòng điện chạy qua mỗi mạch rẽ
1. Tỉ lệ thuận với những điện trở
2. Tỉ lệ nghịch với những điện trở
3. Tỉ lệ thuận với chiều dài, tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây và nhờ vào vào vật tư làm dây
4. Bằng tích giữa cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch và điện trở của đoạn mạch
5. tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy qua dây đó
Lời giải:
a – 4
b – 3
c – 1
d – 2
Lời giải:
Áp dụng công thức :a ) Hỏi phải kiểm soát và điều chỉnh biến trở có giá trị là bao nhiêu để hai đèn sáng bình thường
b ) Biến trở nói trên được quấn bằng dây Nikêlin có điện trở suất là 0,4. 10-6 Ω. m, có độ dài tổng số là 19,64 m và đường kính tiết diện là 0,5 mm. Hỏi giá trị của biến trở tính được ở câu a trên đây chiếm bao nhiêu Phần Trăm so với điện trở lớn nhất của biến trở này ?
Tóm tắt:
Đèn 1 : Uđm1 = U1 = 1,5 V ; R1 = 1,5 Ω ; Đèn 2 : Uđm2 = U2 = 6V ; R2 = 8 Ω ; U = 7,5 V ;
a ) Hai đèn sáng bình thường thì Rb = ?
b ) dây nikêlin ρ = 0,4. 10-6 Ω. m ; l = 19,64 m ; d = 0,5 mm = 0,5. 10-3 m ;
Lời giải:
a ) Để hai đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mỗi đèn phải bằng cường độ định mức :Đồng thời : U2b = U2 = Ub = 6V ( vì Đèn 2 / / biến trở )
Ta có : I = I1 = I2b = 1A = Ib + I2 ( vì Đ1 nt ( Đ2 / / biến trở ) )
→ Cường độ dòng điện qua biến trở : Ib = I2b – I2 = 1 – 0,75 = 0,25 A
Điện trở của biến trở khi đèn sáng bình thường : Rb = Ub / Ib = 6/0, 25 = 24 Ω
b ) Áp dụng công thức :với S là tiết diện được tính bằng công thức :Điện trở của biến trở khi đèn sáng bình thường chiếm :a ) Vẽ sơ đồ mạch điện và tính giá trị Rb của biến trở khi hai đèn sáng bình thường
b ) Biến trở này được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất là 1,10. 10-6 Ω. m và có tiết diện 0,8 mm2. Tính độ dài tổng số của dây quấn biến trở này, biết rằng nó có giá trị lớn nhất Rbm = 15R b, trong đó Rb là giá trị tính được ở câu a trên đây .
Tóm tắt:
Đèn 1 : Uđm1 = U1 = 6V ; R1 = 12 Ω ; Đèn 2 : Uđm2 = U2 = 6V ; R2 = 8 Ω ; U = 9V ;
a ) Sơ đồ mạch điện ? ; Rb = ?
b ) ρ = 1,1. 10-6 Ω. m ; S = 0,8 mm2 = 0,8. 10-6 mét vuông ; Rbm = 15R b ; l = ?
Lời giải:
a ) Sơ đồ mạch điện :
Vì U1 = U2 = 6V < U = 9V nên hai đèn muốn sáng bình thường phải mắc song song với nhau và cả cụm đèn ghép tiếp nối đuôi nhau với biến trở Rb như hình vẽ .Để hai đèn sáng bình thường thì cường độ dòng diện qua Đ1, Đ2 lần lượt là :Đồng thời : U12 + Ub = U = 9V và I = Ib = I12 = I1 + I2 = 0,5 + 0,75 = 1,25 A ( vì ( Đèn 1 nt Đ2 ) / / biến trở )
→ Ub = U – U12 = U – U1 = 9 – 6 = 3V ( vì Đ1 / / Đ2 nên U12 = U1 = U2 )
Điện trở của biến trở khi hai đèn sáng bình thường : Rb = Ub / Ib = 3/1, 25 = 2,4 Ω
b ) Điện trở lớn nhất của biến trở : Rbm = 15. Rb = 15 x 2,4 = 36 Ω
Áp dụng công thức :→ Độ dài của dây cuốn làm biến trở :a ) Hãy chứng tỏ rằng hoàn toàn có thể mắc ba bóng đèn này vào hiệu điện thế U = 9V để những đèn khác đều sáng bình thường và vẽ sơ đồ của mạch điện này. b ) Thay đèn Đ3 bằng cuộn dây điện trở được quấn bằng dây manganin có điện trở suất 0,43. 10-6 Ω. m và có chiều dài 8 m. Tính tiết diện của dây này
Tóm tắt:
Đèn 1 : Uđm1 = U1 = 3V ; R1 = 2 Ω ; Đèn 2 : Uđm2 = U2 = 6V ; R2 = 6 Ω ;
Đèn 3 : Uđm3 = U2 = 6V ; R3 = 12 Ω ; U = 9V ;
a ) Sơ đồ mạch điện ?
b ) Thay đèn 3 bằng cuộn dây Rd có : ρ = 0,43. 10-6 Ω. m ; l = 8 m ; S = ?
Lời giải:
Vì U23 = U2 = U3 = 6V và U1 = 3V = 9 – 6 = U – U23 nên đèn Đ2 và Đ3 phải mắc song song với nhau và tiếp nối đuôi nhau với đèn Đ1 như hình vẽ .
Chứng minh 3 đèn sáng bình thường :
Giả sử 3 đèn đều sáng bình thường, khi đó ta có :
Cường độ dòng diện qua những đèn lần lượt là :Như vậy ta nhận thấy : I2 + I3 = 1 + 0,5 = 1,5 = I1 ( 1 )
Và Đ1 nằm ở nhánh chính nên cường độ dòng mạch chính I = I1 = 1,5 A
→ Hiệu điện thế toàn mạch : U = I.Rtđ = I. ( R1 + R23 )
Mà→ U = 1,5. ( 2 + 4 ) = 9V ( 2 ) Từ ( 1 ) và ( 2 ) ta thấy cách mắc 3 đèn trên theo sơ đồ là tương thích với đặc thù mạch điện để cả 3 sáng bình thường khi mắc vào nguồn 9V ( đpcm ).
b) Áp dụng công thức:
→ Tiết diện của dây :
Source: https://dvn.com.vn/
Category : Nội Thất
