Cho hai bóng đèn dây tóc có ghi số 6V – 2W và 6V – 3W
SBT Vật Lí 9 Bài 14: Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng
Giải bài 10 trang 41 sách bài tập Vật Lí lớp 9 chi tiết trong bài học Bài 14: Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng giúp học sinh biết cách làm bài tập Vật Lí 9.
Bài 10 trang 41 sách bài tập Vật Lí 9: Cho hai bóng đèn dây tóc có ghi số 6V – 2W và 6V – 3W
a) Tính điện trở của dây tóc mỗi bóng đèn này khi chúng sáng bình thường
b) Cho biết vì sao khi mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế U = 12V thì chúng không sáng bình thường
c) Lập luận để chứng tỏ rằng có thể mắc hai bóng đèn này cùng với một biến trở vào hiệu điện thế nêu trên để chúng sáng bình thường. Vẽ sơ đồ mạch điện này
d) Tính điện trở của biến trở và điện năng mà nó tiêu thụ trong 30 phút
Tóm tắt:
Đèn 1: Uđm1 = 6V, Pđm1 = 2W; Đèn 2: Uđm2 = 6V, Pđm2 = 3W
a) R1 = ?; R2 = ?
b) U = 12V; tại sao đèn không sáng bình thường?
c) Để 2 đèn sáng bình thường, sơ đồ? Giải thích?
d) Rbt = ?; t = 30 phút = 1800s; Abt = ?
Lời giải:
a) Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ1 và Đ2.
b) Cường độ dòng điện định mức của đèn:
Iđm1 = Pđm1/Uđm1 = 3 / 6 = 0,5A ; Iđm2= Pđm2/Uđm2 = 2/6 = 1/3 A.
Nếu mắc Đ1 nối tiếp với Đ2 thì điện trở tương đương của mạch:
R12 = R1 + R2 = 12 + 18 = 30Ω
Khi đó cường độ dòng điện qua mỗi đèn là:
I1 = I2 = I = U/R12 = 12/30 = 0,4A
Ta thấy I1 ⟨ Iđm1 và I2 ⟩ Iđm2 nên đèn 1 sáng yếu hơn bình thường, đèn 2 sáng quá định mức sẽ hỏng.
c) Để hai đèn sáng bình thường thì ta phải mắc thêm một biến trở vào mạch.
Vì U1 = U2 = 6V ⟨ U = 12V và Iđm1 ≠ Iđm2 nên có thể mắc một trong hai cách sau:
Cách 1: Hai đèn Đ1 và Đ2 phải song song với nhau và nối tiếp với biến trở Rb như hình vẽ, sao cho:
Ib = Iđm1 + Iđm2 = 0,5 + 1/3 = 5/6A
và Ub = U - U12 = 12 – 6 = 6V
Cách 2: Đèn Đ2 và biến trở phải song song với nhau và nối tiếp với đèn Đ1 như hình vẽ, sao cho:
Ib = Iđm1 - Iđm2 = 0,5 - 1/3 = 1/6A và Ub = U2 = 6V
d) Điện trở của biến trở và điện năng mà biến trở tiêu thụ trong 30 phút là:
Cách mắc 1:
Cách mắc 2:
