Trên một bóng đèn tóc đỏ có ghi 220V – 100W

Với giải bài 14.4 trang 40 sbt Vật lí lớp 9 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Vật lí 9. Mời các bạn đón xem:

1 2,043 27/10/2021


Giải SBT Vật Lí 9 Bài 14: Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng

Bài 14.4 trang 40 SBT Vật Lí 9: Trên một bóng đèn tóc đỏ có ghi 220V – 100W và trên một bóng đèn khác có ghi 220V – 40W.

a) So sánh điện trở hai bóng đèn khi chúng sáng bình thường.

b) Mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? Tính điện năng mà mạch điện này sử dụng trong 1 giờ. Cho rằng điện trở của các bóng đèn có giá trị như khi chúng sáng bình thường.

c) Mắc song song hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? Tính điện năng mà đèn này sử dụng trong 1 giờ.

Tóm tắt:

Uđm1 = 220V; Pđm1 = 100W = 0,1kW;

Uđm2 = 220V; Pđm2 = 40W = 0,04kW;

a) R1 = ?; R2 = ?

b) Nối tiếp hai đèn; U = 220V;

t = 1h = 3600s; đèn nào sáng hơn? A = ?

c) Mắc song song hai đèn: U = 220V;

t = 1h; đèn nào sáng hơn? A = ?

Lời giải:

a) Điện trở của đèn thứ nhất là:

R1 = Uđm12 : Pđm1 = 2202 : 100 = 484Ω

Điện trở của đèn thứ hai là:

R2 = Uđm22 : Pđm2 = 2202 : 40 = 1210Ω

Lập tỉ lệ: R2 : R1 = 1210 : 484 = 2,5

⇒ R2 = 2,5R1.

Vậy đèn 1 có điện trở nhỏ hơn đèn 2 là 2,5 lần.

Cường độ dòng điện định mức của đèn 1 là:

Iđm1 = Pđm : U1đm = 100 : 220 ≈ 0,45A

+ Cường độ dòng điện định mức của đèn 2 là:

Iđm2 = Pđm2 : Uđm2 = 40 : 220 ≈ 0,18A

Khi ghép nối tiếp cường độ dòng điện trong đoạn mạch là:

I=UR12=UR+1R2 =220484+1210=0,13A

Vì đèn 1 và đèn 2 mắc nối tiếp nên:

I1 = I2 = I = 0,13A.

Qua kết quả tính toán ta so sánh và biết được cả hai đèn thì dòng điện qua chưa đến giá trị định mức vì vậy cả hai đèn đều sáng mờ.

Nhưng đèn 2 sẽ sáng hơn đèn 1 (vì I gần với Iđm2 hơn Iđm1)

Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch trong 1 giờ là:

A = U.I.t = 220 . 0,13 . 3600

   = 102960 J = 0,0286kW.h

Điện năng mạch điện tiêu thụ trong 1 giờ là:

A = (P1 + P2)t = (100 + 40).3600

    = 504000J = 0,14kW.h.

Ta có: R12=R1.R2R1+R2=345,7Ω

Cường độ dòng điện trong đoạn mạch là:

I = U : R12 = 220 : 345,7 = 0,63A.

Vì đèn 1 song song với đèn 2 nên

I = I1 + I= 0,63A

Ta thấy Iđm1 + Iđm2  = 0,45 + 0,18 = 0,63A

Nên lúc này hai đèn sáng bình thường và đèn 1 sáng hơn đèn 2 vì đèn 1 có công suất định mức lớn hơn đèn 2.

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

Bài 14.1 trang 40 SBT Vật Lí 9: Điện năng không thể biến đổi thành...

Bài 14.2 trang 40 SBT Vật Lí 9: Công suất điện cho biết...

Bài 14.3 trang 40 SBT Vật Lí 9: Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V – 100W...

Bài 14.5 trang 40 SBT Vật Lí 9: Trên một bàn là có ghi 110V – 550W...

Bài 14.6 trang 41 SBT Vật Lí 9: Một quạt điện dùng trên xe ô tô có ghi 12V – 15W...

Bài 14.7 trang 41 SBT Vật Lí 9: Một bàn là được sử dụng với hiệu điện thế 220V...

Bài 14.8 trang 41 SBT Vật Lí 9: Một biếp điện được sử dụng với hiệu điện thế 220V...

Bài 14.9 trang 41 SBT Vật Lí 9: Hai điện trở R1= 12Ω và R2 = 36Ω được mắc song song...

Bài 14.10 trang 41 SBT Vật Lí 9: Cho hai bóng đèn dây tóc có ghi số 6V – 2W và 6V – 3W...

 

1 2,043 27/10/2021


Xem thêm các chương trình khác: