Bài 11.10, 11.11 trang 34 SBT Vật Lí 9

---

Bài 11.10, 11.11 trang 34 SBT Vật Lí 9

Bài 10 trang 34 sách bài tập 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 Rb 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 = 15R_b; 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:

Đồng thời: U₁₂ + U_b = U = 9V và I = I_b = I₁₂ = I₁ + I₂ = 0,5 + 0,75 = 1,25A (vì (Đ₁ nt Đ₂) // biến trở)

→ 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: với l là chiều dài và S là tiết diện dây

→ Độ dài của dây cuốn làm biến trở:

Bài 11 trang 34 sách bài tập Vật Lí 9: Ba bóng đèn Đ₁, Đ₂, Đ₃ có hiệu điện thế định mức tương ứng là U₁ = 3V, U₂ = U₃ = 6V và khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R₁ = 2Ω, R₂ = 6Ω, R₃=12Ω

a) Hãy chứng tỏ rằng có thể mắc ba bóng đèn này vào hiệu điện thế U = 9V để các đèn khác đều sáng bình thường và vẽ sơ đồ của mạch điện này.

b) Thay đèn Đ3 bằng cuộn dây điện trở được quấn bằng dây manganin có điện trở suất 0,43. 10^-6Ω.m và có chiều dài 8m. Tính tiết diện của dây này

Tóm tắt:

Đèn 1: U_đm1 = U₁ = 3V; R₁ = 2Ω; Đèn 2: U_đm2 = U₂ = 6V; R₂ = 6Ω;

Đèn 3: U_đm3 = U₂ = 6V; R₃ = 12Ω; U = 9V;

a) Sơ đồ mạch điện?

b) Thay đèn 3 bằng cuộn dây R_d có: ρ = 0,43.10^-6Ω.m; l = 8m; S = ?

Lời giải:

Vì U₂₃ = U₂ = U₃ = 6V và U₁ = 3V = 9 – 6 = U – U₂₃ nên đèn Đ₂ và Đ₃ phải mắc song song với nhau và nối tiếp với đèn Đ₁ như hình vẽ.

Chứng minh 3 đèn sáng bình thường:

Giả sử 3 đèn đều sáng bình thường, khi đó ta có:

Cường độ dòng diện qua các đèn lần lượt là:

Như vậy ta nhận thấy: I₂ + I₃ = 1 + 0,5 = 1,5 = I₁ (1)

Và Đ₁ nằm ở nhánh chính nên cường độ dòng mạch chính I = I₁ = 1,5A

→ Hiệu điện thế toàn mạch: U = I.R_tđ = I.(R₁ + R₂₃)

Mà

→ U = 1,5.(2 + 4) = 9V (2)

Từ (1) và (2) ta thấy cách mắc 3 đèn trên theo sơ đồ là phù hợp với tính chất mạch điện để cả 3 sáng bình thường khi mắc vào nguồn 9V (đpcm).

b) Áp dụng công thức: với l là chiều dài và S là tiết diện dây

→ Tiết diện của dây: