Bài 14.10 trang 41 SBT Vật lý 9

Giải bài 14.10 trang 41 SBT Vật lý 9. Cho biết vì sao khi mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế U=12V thì chúng không sáng bình thường.

Đề bài

Cho hai bóng đèn dây tóc có ghi số 6V-3W và 6V-2W.

a. Tính điện trở của dây tóc mỗi bóng đèn này khi chúng sáng bình thường.

b. Cho biết vì sao khi mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế U=12V thì chúng không sáng bình thường.

c. Lập luận để chứng tỏ rằng có thể mắc hai bóng đèn này cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U nêu trên để chúng sáng bình thường. Vẽ sơ đồ mạch điện này.

d. Tính điện trở của biến trở khi đó và điện năng mà nó tiêu thụ trong 30 phút.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Sử dụng biểu thức tính công suất: \(\wp = \dfrac{U^2}{R}\)

+ Sử dụng biểu thức tính công: \(A=P.t\)

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch gồm các điện trở mắc song song: \({R_{tđ}} = \dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} \)

Lời giải chi tiết

a) Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ₁ và Đ₂.

\({R_1} = \dfrac{U_1^2}{\wp _1} = \dfrac{6^2}{3} = 12\Omega\)

\({R_2} = \dfrac{U_2^2}{\wp _2} = \dfrac{6^2}{2} = 18\Omega \)

b) Cường độ dòng điện định mức của đèn:

\({I_1} = \dfrac{\wp _1}{U_1} = \dfrac{3}{6} = 0,5{\rm{A}}\)

\({I_2} = \dfrac{\wp _2}{U_2} =\dfrac{2}{6} = 0,3{\rm{A}}\)

Nếu mắc Đ1 nối tiếp với Đ₂ thì \(I_1 = I_1\) thì đèn sáng bình thường nhưng \(I_1 > I_2\) nên mắc \(Đ_1\) nối tiếp với Đ₂ thì bóng đèn Đ₂ sẽ hỏng.

c) Để hai đèn sáng bình thường thì ta phải mắc thêm một biến trở vào mạch.

Vì U₁ = U₂ = 6V < U = 12V và I_đm1 ≠ I_đm2 nên có thể hai đèn Đ₁ và Đ₂ phải song song với nhau và nối tiếp với biến trở R_b như hình vẽ, sao cho:

I_b = I_đm1 + I_đm2 = 0,5 + 1/3 = 5/6A

và U_b = U - U₁₂ = 12 – 6 = 6V

d) Cường độ dòng điện qua biến trở :

\(I = I_{12} = I_b = I_1 + I_2 \\= 0,5 + 0,3 = 0,8A\)

Điện trở tương đương của toàn mạch:

\(R = \frac{U}{I} = \frac{{12}}{{0,8}} = 15(\Omega )\)

Điện trở tương đương của hai bóng đèn:

\(\dfrac{1}{R_{12}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} = \dfrac{1}{12} + \dfrac{1}{18} \\\Rightarrow {R_{12}} = 7,2\Omega\)

Điện trở của biến trở:

\(R_b= R – R_{12} = 15 – 7,2 = 7,8Ω\)

Điện năng tiêu thụ của biến trở:

\({A_b} = \dfrac{U_b^2}{R_b}.t = \dfrac{6^2}{7,8}.1800 = 8307,7J\)

Loigiaihay.com

Bình luận

Chia sẻ

Bình chọn:

4.5 trên 35 phiếu

Bài tiếp theo

Bài 14.9 trang 41 SBT Vật lý 9
Giải bài 14.9 trang 41 SBT Vật lý 9. Hai điện trở R1=12Ω và R2=36Ω được mắc song song vào hiệu điện thế U thì công suất tương ứng là P1s và P2s
Bài 14.8 trang 41 SBT Vật lý 9
Giải bài 14.8 trang 41 SBT Vật lý 9. Một bếp điện được sử dụng với hiệu điện thế U=220V thì dòng điện chạy qua dây nung của bếp có cường độ I=6,8A.
Bài 14.7 trang 41 SBT Vật lý 9
Giải bài 14.7 trang 41 SBT Vật lý 9. Một bàn là được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì tiêu thụ một lượng điện năng là 990kJ trong 15 phút.
Bài 14.6 trang 41 SBT Vật lý 9
Giải bài 14.6 trang 41 SBT Vật lý 9. Cần phải mắc quạt vào hiệu điện thế là bao nhiêu để nó chạy bình thường? Tính cường độ dòng điện chạy qua quạt khi đó.
Bài 14.5 trang 40 SBT Vật lý 9
Giải bài 14.5 trang 40 SBT Vật lý 9. Trên một bàn là có ghi 110V-550V và trên một bóng đèn dây tóc có ghi 110V-40W.
Bài 14.4 trang 40 SBT Vật lý 9
Giải bài 14.4 trang 40 SBT Vật lý 9. Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-100W và trên một bóng đèn dây tóc khác có ghi 220V-40W.
Bài 14.3 trang 40 SBT Vật lý 9
Giải bài 14.3 trang 40 SBT Vật lý 9. Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-100W. a. Tính điện năng sử dụng trong 30 ngày khi thắp sáng bình thường bóng đèn này mỗi ngày 4 giờ.
Bài 14.1; 14.2 trang 40 SBT Vật lý 9
Giải bài 14.1; 14.2 trang 40 SBT Vật lý 9. Điện năng không thể biến đổi thành: