Bài 10.12, 10.13, 10.14 trang 30 SBT Vật Lí 9

---

Bài 10.12, 10.13, 10.14 trang 30 SBT Vật Lí 9

Bài 12 trang 30 sách bài tập Vật Lí 9: Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức là 3V và khi ra sáng bình thường thì dòng điện qua đèn có cường độ là 0,32A. Mắc bóng đèn này nối tiếp với biến trở rồi mắc vào hiệu điện thế không đổi 12V. Hỏi biến trở này phải có giá trị lớn nhất tối thiểu là bao nhiêu để đèn có thể sáng bình thường?

Tóm tắt:

U_{Đ đm} = 3V; I_{Đ đm} = 0,32A; R_Đ nối tiếp với R_b; U = 12V; R_{b max} = ?

Lời giải:

Vì bóng đèn nối tiếp với biến trở nên để đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch phải bằng: I = I_{Đ đm} = 0,32A và U_Đ = U_{Đ đm} = 3V

Điện trở tương đương toàn mạch: R_tđ = U/I = 12/0,32 = 37,5Ω

Điện trở của bóng đèn: R_Đ = U_Đ /I_Đ = 3/0,32 = 9,375Ω

Điện trở lớn nhất của biến trở:

R_b = R_tđ – R_Đ = 37,5 – 9,375 = 28,125Ω

Bài 13 trang 30 sách bài tập Vật Lí 9: Người ta dùng dây nicrom có điện trở suất là 1,1.10^-6Ω.m và có đường kính tiết diện là d₁ = 0,8mm để quấn một biến trở có điện trở lớn nhất là 20Ω

a) Tính độ dài l₁ của đoạn dây nicrom cần dùng để quấn bến trở nói trên.

b) Dây nicrom của biến trở này được quấn thành một lớp gồm những vòng sát nhau trên một lõi sứ có đường kính d₂ = 2,5cm. Tính chiều dài tối thiểu l2 của lõi sứ này.

Tóm tắt:

ρ = 1,1. 10^-6Ω.m; d₁ = 0,8mm = 8.10^-4m; R_{b max} = 20Ω

a) l₁ = ?

b) d₂ = 2,5cm = 2,5.10^-2m; l2 = ?

Lời giải:

a) Áp dụng công thức:

với S là tiết diện được tính bằng công thức:

Chiều dài của dây nicrom cần dùng để quấn biến trở trên là:

b) Chiều dài một vòng dây quấn bằng chu vi của lõi sứ:

C = π.d²2 = 3,14. 2,5.10-2 = 7,85.10^-2 m

⇒ Số vòng dây quấn vào lõi sứ:

Vì dây nicrom của biến trở này được quấn thành một lớp gồm N vòng sát nhau nên chiều dài tối thiểu của lõi sứ là:

l₂ = N.d₁ = 116,3.8.10^-4 = 0,093m = 9,3cm

Bài 14 trang 30 sách bài tập Vật Lí 9: Một biến trở Rb có giá trị lớn nhất là 30Ω được mắc với hai điện trở R₁ = 15Ω và R₂ = 10Ω thành hai đoạn mạch có sơ đồ như hình 10.5, trong đó hiệu điện thế không đổi U = 4,5V. Hỏi khi điều chỉnh biến trở thì cường độ dòng điện chạy qua biến trở R1 có giá trị lớn nhất I_max và nhỏ nhất I_min là bao nhiêu?

Tóm tắt:

R_{b max} = 30Ω; R₁ = 15Ω và R₂ = 10Ω; U = 4,5V

I_max = ?; I_min = ?

Lời giải:

Mạch điện gồm R1 nối tiếp với cụm (R₂ // R_b)

Điện trở tương đương của cụm đoạn mạch (R₂ // R_b) là:

Điện trở tương đương toàn mạch: R_tđ = R₁ + R_2b

+ Khi điều chỉnh biến trở sao cho Rb = 0 ta có:

và R_tđ = R₁ + 0 = 15Ω = R_min

Do vậy cường độ dòng điện qua R1 có giá trị lớn nhất:

Khi điều chỉnh biến trở sao cho R_b = R_bmax = 30Ω ta có:

và R_tđ = R₁ + R_2b = 15 + 7,5 = 22,5Ω = R_max

Do vậy cường độ dòng điện qua R1 có giá trị nhỏ nhất: