Bài 14.9 trang 41 SBT Vật lý 9


Đề bài

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 . Khi mắc nối tiếp hai điện trở này cùng vào hiệu điện thế U như trên thì công suất của mỗi điện trở tương ứng là P1n và P2n.

a. Hãy so sánh P1s và P2s và P1n và P2n.

b. Hãy so sánh P1s và P1n và P2s và P2n.

c. Hãy so sánh công suất tổng cộng Ps khi mắc song song với công suất tổng cộng Pn khi mắc nối tiếp hai điện trở như đã nêu trên đây.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Sử dụng biểu thức: \({I} = \dfrac{U}{R}\)

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

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp: \({R_{tđ}} = R_1+R_2\)

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

Lời giải chi tiết

Điện trở tương đương khi R1 mắc nối tiếp với R2.

\(R_{tđ}=R_1+R_2=12+36=48\Omega\)

Điện trở tương đương khi R1 mắc song song với R2:

\(\dfrac{1}{R_{tđ}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} =\dfrac {1}{12}+ \dfrac{1}{36}\) 

\( \Rightarrow {R_{tđ}} = \dfrac{12.36}{12 + 36} = 9\Omega \) 

a) Công suất tiêu thụ khi R1 mắc song song với R­2.

\({\wp _{1{\rm{s}}}} = \dfrac{U_1^2}{R_1}\) 

\({\wp _{{\rm{2s}}}} = \dfrac{U_2^2}{R_2}\)

Lập tỉ lệ: \(\dfrac{\wp _{1s}}{\wp _{2s}} = \dfrac{U_1^2.R_2}{R_1.U_2^2}\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{\wp _{1s}}{\wp _{2s}}=\dfrac{R_2}{R_1} = \dfrac{36}{12}\) (U1 = U2 vì R//R2)

 \( \Rightarrow {\wp _{1s}} = 3{\wp _{2{\rm{s}}}}\)

Công suất tiêu thụ khi R1 mắc nối tiếp với R2.

\(\dfrac{\wp _{1n}}{\wp _{2n}} = \dfrac{I_1^2.R_1}{I_2^2.R_2} = \dfrac{R_1}{R_2} =\dfrac{12}{36} = \dfrac{1}{3}\) 

 \( \Rightarrow {\wp _{1n}} = 3{\wp _{2n}}\) (I1 = I2 vì R1 nt R2).

b) Khi R1 nối tiếp với R2 thì:

\(U{tm} =U_1+ U_2= IR_1 + IR_2\\ = U_1 + 3U_1 = 4U_1\)

\( \Rightarrow {U_1} = \dfrac{U}{4}\) và \({U_2} = \dfrac{3U}{4}\)

Công suất tiêu thụ của R1, R2:

\({\wp _{1n}} = \dfrac{U_1^2}{R_1} = \dfrac{({\dfrac{U}{4}})^2}{R_1} = \dfrac{U^2}{16.R_1}\)

và \({\wp _{2n}} =\dfrac {U_2^2}{R_2} = \dfrac{({\dfrac{3U}{4}})^2}{R_2} = \dfrac{9.U^2}{16R_2}\)

Lập tỉ lệ:

\(\dfrac{\wp _{1s}}{\wp _{1n}} = \dfrac{U^2}{R_1}.\dfrac{16R_1}{U^2} = 16 \\\Rightarrow {\wp _{1{\rm{s}}}} = 16{\wp _{1n}}\)

Lập tỉ lệ:

\(\dfrac{\wp _{2s}}{\wp _{2n}} = \dfrac{U^2}{R_2}.\dfrac{16R_2}{9U^2} = \dfrac{16}{9} \\\Rightarrow {\wp _{{\rm{2s}}}} = \dfrac{16}{9}{\wp _{2n}}\)

Áp dụng công thức:

\({\wp _s} = \dfrac{U^2}{R_{ss}} = \dfrac{U^2}{9}\)

\({\wp _n} = \dfrac{U^2}{R_{nt}}=\dfrac{U^2}{48}\)

Lập tỉ lệ:

\(\dfrac{\wp _s}{\wp _n} = \dfrac{U^2}{9}.\dfrac{48}{U^2} = \dfrac{48}{9} =\dfrac{16}{3} \\\Rightarrow {\wp _s} = {{16} \over 3}{\wp _n}\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.2 trên 12 phiếu
  • 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.

  • 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:

>> Học trực tuyến lớp 9 và luyện vào lớp 10 tại Tuyensinh247.com. , cam kết giúp học sinh lớp 9 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.