Một đoạn mạch gồm một bóng đèn có ghi 9V - 4,5W được mắc nối tiếp với một biến trở

Giải SBT Vật lí 11 Bài 25: Năng lượng và công suất điện

Câu 25.11 trang 62 SBT Vật Lí 11: Một đoạn mạch gồm một bóng đèn có ghi 9V - 4,5W được mắc nối tiếp với một biến trở và được đặt vào hiệu điện thế không đổi 12V như Hình 25.1 Điện trở của dây nối và ampe kế rất nhỏ.

a) Bóng đèn sáng bình thường, tính điện trở của biến trở và số chỉ của ampe kế khi đó.

b) Tính năng lượng điện tiêu thụ của toàn mạch trong thời gian 30 phút.

Lời giải:

a) Vì bóng đèn sáng bình thường, nên số chỉ của ampe kế chính là cường độ dòng điện định mức của bóng đèn: $I_A=\frac{{\text{P}}_d}{U_{đ}}=\frac{4,5}{9}=0,5A$.

Điện trở của bóng đèn: $R_d=\frac{U_d^2}{{\text{P}}_d}=\frac{9^2}{4,5}=18\Omega$.

Điện trở của đoạn mạch: $R=\frac{U}{\text{I}}=\frac{12}{0,5}=24\text{Ω}$.

Điện trở của biến trở: $R_b=R-R_{\text{đ}}=24-18=6\text{Ω}$.

b) Năng lượng điện tiêu thụ của toàn mạch:

A = I²Rt = 0,5².24.30.60 = 10800J.