Ba bóng đèn Đ1, Đ2, Đ3 có hiệu điện thế định mức tương ứng là U1 = 3V, U2 = U3 = 6V

SBT Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn

Giải bài 11 trang 34 sách bài tập Vật Lí lớp 9 chi tiết trong bài học Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn giúp học sinh biết cách làm bài tập Vật Lí 9.

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: