Hai bóng đèn Đ1 và Đ2 có cùng hiệu điện thế định mức là U1 = U2 = 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 11.10 trang 34 SBT Vật Lí 9: Hai bóng đèn Đ₁ và Đ₂ có cùng hiệu điện thế định mức là U₁ = U₂ = 6V; khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R₁ = 12Ω và R₂ = 8Ω . Mắc Đ₁, Đ₂ cùng với một biến trở vào hiệu điện thế không đổi U = 9V để hai đèn sáng bình thường.

a) Vẽ sơ đồ mạch điện và tính giá trị R_b 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^-6Ω.m và có tiết diện 0,8mm². Tính độ dài tổng cộng của dây quấn biến trở này, biết rằng nó có giá trị lớn nhất R_bm = 15R_b, trong đó R_b là giá trị tính được ở câu a trên đây.

Tóm tắt:

Đèn 1: U_đm1 = U₁ = 6V; R₁ = 12Ω;

Đèn 2: U_đm2 = U₂ = 6V; R₂ = 8Ω;

U = 9V;

a) Sơ đồ mạch điện?; R_b = ?

b) ρ = 1,1.10^-6Ω.m;

S = 0,8mm² = 0,8.10^-6m²;

R_bm = 15Rb; 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 nối tiếp với biến trở R_b như hình vẽ.

Để hai đèn sáng bình thường thì cường độ dòng diện qua Đ₁, Đ₂ lần lượt là:

$$\begin{gathered} I_{đm1}=\frac{U_{đm1}}{R_1}=\frac{6}{12}=0,5A \\ {I}_{đm2}=\frac{U_{đm2}}{R_2}=\frac{6}{8}=0,75A \end{gathered}$$

Từ sơ đồ mạch điện (Đèn 1 nt Đ₂) // biến trở)ta có:

+) U₁₂ + U_b = U = 9V

+)  I = I_b = I₁₂ = I₁ + I₂ 

= 0,5 + 0,75 = 1,25A

=> U_b = 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:

R_b = U_b : I_b = 3 : 1,25 = 2,4Ω

b) Điện trở lớn nhất của biến trở:

R_bm = 15.R_b = 15 x 2,4 = 36Ω

Áp dụng công thức: $R_{bm}=\rho \frac{\mathcal{l}}{S}$với l là chiều dài và S là tiết diện dây

=> Độ dài của dây cuốn làm biến trở:

$\mathcal{l}=\frac{R_{bm}.S}{\rho }=\frac{36.0,{8.10}^{-6}}{1,{1.10}^{-6}}=26,2m$

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 11.3 trang 31 SBT Vật Lí 9: Hai bóng đèn có hiệu điện thế định mức lần lượt là U₁ = 6V, U₂ = 3V...

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 11.11 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...