Hai bóng đèn có hiệu điện thế định mức lần lượt là U1 = 6V

Giải SBT Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn

Bài 11.3 trang 31 SBT Vật Lí 9: Hai bóng đèn có hiệu điện thế định mức lần lượt là U₁ = 6V, U₂ = 3V và khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R₁ = 5Ω và R₂ = 3Ω. Cần mắc hai đèn này với một biến trở vào hiệu điện thế U = 9V để hai đèn sáng bình thường.

a) Vẽ sơ đồ của mạch điện.

b) Tính điện trở của biến trở khi đó.

c) Biến trở này có điện trở lớn nhất là 25Ω, được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất là 1,10.10^-6Ω.m, có tiết diện 0,2mm². Tính chiều dài của dây nicrom này.

Tóm tắt:

Đèn 1: U_đm1 = U₁ = 6V; R₁ = 5Ω;

Đèn 2: U_đm2 = U₂ = 3V; R₂ = 3Ω;

U = 9V;

a) Sơ đồ mạch điện?

b) R_b = ?

c) dây nicrom ρ = 1,1.10^-6Ω.m;

R_bmax = 25Ω; S = 0,2mm² = 0,2.10^-6m²; 

l = ?

Lời giải:

a) Vì U = U_đm1 + U_đm2 (9 = 6 + 3) nên ta cần mắc hai đèn nối tiếp với nhau.

Xác định vị trí mắc biến trở:

Cường độ dòng điện định mức qua mỗi đèn là:

$$\begin{gathered} I_{đm1}=\frac{U_{đm1}}{R_1}=\frac{6}{5}=1,2A \\ {I}_{đm2}=\frac{U_{đm2}}{R_2}=\frac{3}{3}=1A \end{gathered}$$

- Vì I_đm1 > I_đm2 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

I_{mạch chính} = I_đm2 = 1A < 1,2A)

Ta mắc sơ đồ mạch điện như hình dưới đây

b) Cường độ dòng điện chạy qua biến trở là:

I_b = I_đm1 – I_đm2 = 0,2A

Biến trở ghép song song với đèn 2 nên

U_b = U_đm2 = 3V

Điện trở của biến trở:

R_b = U_b : I_b = 3 : 0,2 = 15Ω

c) Chiều dài của dây nicrôm dùng để quấn biến trở là:

$\mathcal{l}=\frac{R_{bmax}.S}{\rho }=\frac{25.0,{2.10}^{-6}}{1,{1.10}^{-6}}=4,545m$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 9 hay, chi tiết khác:

Bài 11.1 trang 31 SBT Vật Lí 9: Hai bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R₁ = 7,5Ω và R₂ = 4,5Ω...

Bài 11.2 trang 31 SBT Vật Lí 9: Hai bóng đèn có cùng hiệu điện thế định mức là U₁ = 6V...

Bài 11.4 trang 32 SBT Vật Lí 9: Một bóng đèn sáng bình thường với hiệu điện thế định mức U_Đ = 6V...

Bài 11.5 trang 32 SBT Vật Lí 9: Xét các dây dẫn được làm từ cùng một loại vật liệu...

Bài 11.6 trang 32 SBT Vật Lí 9: Câu phát biểu nào dưới đây về mối quan hệ giữa hiệu điện thế U...

Bài 11.7 trang 33 SBT Vật Lí 9: Hãy ghép mỗi đoạn câu a), b), c), d)...

Bài 11.8 trang 33 SBT Vật Lí 9: Hai dây dẫn được là từ cùng một loại vật liệu...

Bài 11.9 trang 33 SBT Vật Lí 9: Hai bóng đèn Đ₁ và Đ₂ có hiệu điện thế định mức tương ứng là U₁ = 1,5V và U₂ = 6V...

Bài 11.10 trang 34 SBT Vật Lí 9: Hai bóng đèn Đ₁ và Đ₂ có cùng hiệu điện thế định mức là U₁ = U₂ = 6V... 

Bài 11.11 trang 34 SBT Vật Lí 9: Ba bóng đèn Đ₁, Đ₂, Đ₃ có hiệu điện thế định mức tương ứng là U₁ = 3V, U₂ = U₃ = 6V...