Một đèn nêon (Ne) được mắc vào mạch điện nhự Hình V.3, với nguồn điện

Giải SBT Lí 11 Bài tập cuối chương 5

Bài V.10 trang 68 Sách bài tập Vật lí 11: Một đèn nêon (Ne) được mắc vào mạch điện nhự Hình V.3, với nguồn điện E = 1,6V; r = 1,0 Ω ; điện trở R = 7,0 Ω và cuộn dây dẫn L = 10 mH. Đèn nêon trong mạch chỉ phát sáng (do hiện tượng phóng điện tự lực) khi hiệu điện thế giữa hai cực của nó đạt từ 80 V trở lên.

a) Khoá K đóng. Đèn nêon có phát sáng không ?

b) K đang đóng. Người ta đột nhiên mở khoá K và thấy đèn nêon loé sáng. Hỏi khoảng thời gian Δt để cường độ dòng điện trong mạch giảm đến không, phải thoả mãn điều kiện gì?

Lời giải

a) Khi khóa K đang đóng:

Dòng điện trong mạch điện có cường độ:

$I_0=\frac{\text{E}}{R+r}=\frac{1,6}{7+1}=0,2A$

Hiệu điện thế giữa hai cực của đèn neon nhỏ không đáng kể, nên đèn không phát sáng.

b) Khi ngắt khóa K:

Cường độ dòng điện i trong cuộn cảm L giảm nhanh từ I₀ = 0,20A đến I = 0 làm xuất hiện trong nó suất điện động tự cảm e_tc và hình thành giữa hai đầu đoạn mạch MN một hiệu điện thế $u_{tc}\approx \left|e_{tc}\right|=L\left|\frac{\Delta i}{\Delta t}\right|$ (do cuộn cảm L có điện trở nhỏ không đáng kể).

Muốn đèn lóe sáng thì u_tc ≥ 80V$\Rightarrow L\left|\frac{\Delta i}{\Delta t}\right|\ge 80$

   $\Rightarrow \Delta t\le \frac{L\left|\Delta i\right|}{80}\Rightarrow \Delta t\le \frac{L\left|I-I_0\right|}{80}\Rightarrow \Delta t\le 25\mu s$

Đáp số:

a) Đèn neon không phát sáng.

b)  $\Delta t\le 25\mu s$

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

Bài V.1 trang 66 SBT Lí 11: Một ống dây dẫn hình trụ gồm nhiều vòng dây...

Bài V.2 trang 66 SBT Lí 11: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích 28...

Bài V.3 trang 66 SBT Lí 11: Một thanh kim loại chuyển động với vận tốc 25...

Bài V.4 trang 66 SBT Lí 11: Một thanh kim loại dài 1,2 m chuyển động với...

Bài V.5 trang 66 SBT Lí 11: Một thanh đồng dài 20 cm, quay với tốc độ 50...

Bài V.6 trang 67 SBT Lí 11: Một vòng dây dẫn diện tích 100 cm² được đặt...

Bài V.7 trang 67 SBT Lí 11: Một đĩa tròn A bằng đồng, bán kính 5,0cm, đặt...

Bài V.8 trang 67 SBT Lí 11: Một ống dây dẫn hình trụ dài 62,8 cm, gồm 1000...

Bài V.9 trang 67 SBT Lí 11: Một ống dây dẫn có độ tự cảm 200 mH và có...