Hai bóng đèn có hiệu điện thế định mức lần lượt là U1 = 6V

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

Bài 11.3 trang 31 SBT Vật Lí 9: 

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:

$I_{đm1}=\frac{U_{đm1}}{R_1}=\frac{6}{5}=1,2A{I}_{đm2}=\frac{U_{đm2}}{R_2}=\frac{3}{3}=1A$

- Vì I_đm1 > I_đm2 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 dưới đây

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:

$\mathcal{l}=\frac{R_{bmax}.S}{\rho }=\frac{25.0,{2.10}^{-6}}{1,{1.10}^{-6}}=4,545m$