Bài 11.1, 11.2, 11.3 trang 31 SBT Vật Lí 9

---

Bài 11.1, 11.2, 11.3 trang 31 SBT Vật Lí 9

Bài 1 trang 31 sách bài tập Vật Lí 9: Hai bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R₁ = 7,5Ω và R₂ = 4,5Ω. Dòng điện chạy qua hai đèn đều có cường độ định mức là I = 0,8A. Hai đèn này được mắc nối tiếp với nhau và với một điểm điện trở R₃ để mắc vào hiệu điện thế U = 12V

a) Tính R₃ để hai đèn sáng bình thường

b) Điện trở R₃ được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất 1,10.10^-6Ω.m và chiều dài là 0,8m. Tính tiết diện của dây nicrom này

Tóm tắt:

Đèn 1: R₁ = 7,5Ω; Đèn 2: R₂ = 4,4Ω; I_đm1 = I_đm2 = I = 0,8A; U = 12V;

a) R₃ = ? để hai đèn sáng bình thường.

b) dây nicrom ρ = 1,1.10^-6Ω.m; l = 0,8m; S = ?

Lời giải:

a. Khi hai đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch là:

I = I₁ = I₂ = I_đm1 = I_đm2 = 0,8A

Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

Mặt khác R = R₁ + R₂ + R₃ → R₃ = 15 - (7,5 + 4,5) = 3Ω

b. Tiết diện của dây nicrom là:

Bài 2 trang 31 sách bài tập Vật Lí 9: Hai bóng đèn có cùng hiệu điện thế định mức là U₁ = 6V, khi đèn sáng bình thường có điện trở tương ứng là R₁ = 8Ω và R₂ = 12Ω. Cần mắc hai bóng đèn với một biến trở có hiệu điện thế U = 9V để hai đèn bình thường.

a) Vẽ sơ đồ của đoạn mạch điện trên và tính điện trở của biến trở khi đó

b) Biến trở được quấn bằng dây hợp kim Nikêlin có điện trở suất là 0,40.10^-6Ω.m, tiết diện tròn, chiều dài 2m. Tính đường kính tiết diện d của dây hợp kim này, biết rằng hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt vào hai đầu của biến trở là 30V và khi đó dòng điện chạy qua biến trở có cường độ là 2A.

Tóm tắt:

Đèn 1: U_đm1 = U₁ = 6V; R₁ = 8Ω; Đèn 2: U_đm2 = U_đm1 = 6V; R₂ = 12Ω; U = 9V;

a) Sơ đồ mạch điện?; R_b = ?

b) dây nikêlin ρ = 0,4.10^-6Ω.m; l = 2m; U_bmax = 30V; I_b = 2A; S = ?

Lời giải:

a) Sơ đồ mạch điện như hình 11.1

Vì hai đèn sáng bình thường nên ta có:

- Cường độ dòng điện qua đèn 1 là:

- Cường độ dòng điện qua đèn 2 là:

Cường độ dòng điện qua mạch chính là: I = I₁ + I₂ = 1,25A.

Biến trở ghép nối tiếp với cụm hai đèn nên I_b = I = 1,25A

U_b + U₁₂ = U ↔ U_b = U – U₁₂ = U – U₁ = 9 – 6 = 3V (hai đèn ghép song song U₁ = U₂ = U₁₂)

→ Điện trở của biến trở là:

b. Điện trở lớn nhất của biến trở là:

Áp dụng công thức:

với S là tiết diện được tính bằng công thức:

Bài 3 trang 31 sách bài tập 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:

- Vì I_đm1 ⟩ Iđ_m2 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 11.2:

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: