Bài 11.9: Hai bóng đèn Đ1 và Đ2 có hiệu điện thế định mức tương ứng là U1=1,5V và U2=6V; khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R1=1,5Ω và R2=8Ω. Hai đèn này được mắc cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U=7,5V theo sơ đồ hình 11.2
a. Hỏi phải điều chỉnh biến trở có giá trị bao nhiêu để hai đèn sáng bình thường?
b. Biến trở nói trên được quấn bằng dây nikêlin có điện trở suất là 0,40.10-6Ωm, có độ dài tổng cộng là 19,64m và đường kính tiết diện là 0,5mm. Hỏi giá trị của biến trở tính được ở câu a trên đây chiếm bao nhiêu phần trăm so với điện trở lớn nhất của biến trở này?
a) Ta có: U2b = U2 = Ub = 6V (Vì Đ// biến trở)
Cường độ dòng điện qua Đ1 và Đ2
⇒I = I1 = I2b = 1A (vì Đ1 nt (Đ2 // biến trở))
Cường độ dòng điện qua biến trở:
Ib = I2b – I2 = 1 – 0,75 = 0,25A
Điện trở của biến trở khi đèn sáng bình thường:
\({R_b} = {{{U_b}} \over {{I_b}}} = {6 \over {0,25}} = 24\Omega \)
b) Tiết diện của dây Niken để làm biến trở:
\(S = {{\pi {d^2}} \over 4} = {{3,14 \times {{\left( {0,5} \right)}^2}} \over 4} = 0,196m{m^2} = 0,{196.10^{ – 6}}{m^2}\)
Điện trở lớn nhất của biến trở:
\({R_b} = {{\rho l} \over S} = {{0,{{4.10}^{ – 6}}.19,64} \over {0,{{196.10}^{ – 6}}}} = 40\Omega \)
Điện trở của biến trở khi đèn sáng bình thường chiếm:
Advertisements (Quảng cáo)
\(\% R = {{24} \over {40}} \times 100 = 60\% \)
Bài 11.10: 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 đèn Đ1 và 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 Rb của biến trở khi hai đèn sáng bình thường.
b. Biến trở này được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất là 1,10.10-6Ωm và tiết diện 0,8mm2. Tính độ dài tổng cộng của dây quấn biến trở này, biết rằng nó có giá trị lớn nhất là Rbm=15Rb, trong đó Rb là giá trị tính được ở câu a trên đây.
a) Sơ đồ mạch điện như hình dưới đây
Cường độ dòng điện qua R1, R2 và toàn mạch:
\({I_1} = {{{U_1}} \over {{R_1}}} = {6 \over {12}} = 0,5{\rm{A}}\) và \({I_2} = {{{U_2}} \over {{R_2}}} = {6 \over 8} = 0,75{\rm{A}}\)
I12 = Ib = I = I1 + I2 = 0,5 + 0,75 = 1,25A
Điện trở tương đương của R1, R2
Advertisements (Quảng cáo)
\({1 \over {{R_{12}}}} = {1 \over {{R_1}}} + {1 \over {{R_2}}} = {1 \over {12}} + {1 \over 8} \Rightarrow {R_{12}} = 4,8\Omega \)
Điện trở toàn mạch: \(R = {U \over I} = {9 \over {1,25}} = 7,2\Omega \)
Điện trở của biến trở: Rb = R – R12 = 7,2 – 4,8 = 2,4Ω
b) Điện trở lớn nhất của biến trở: Rbm = 15Rb = 15Rb = 15 x 2,4 = 36Ω
Độ dài của dây cuốn làm biến trở:
\(l = {{R{\rm{S}}} \over \rho } = {{36.0,{{8.10}^{ – 6}}} \over {1,{{1.10}^{ – 6}}}} = 26,2m\)
Bài 11.11: 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 minh rằng có thể mắc ba bóng đèn này vào hiệu điện thế U=9V để các đèn chiếu 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 0,43.10-6Ωm và có chiều dài 8m. Tính tiết diện của dây này.
Cách 1. Để 3 đèn sáng bình thường thì R1 nt (R2//R3)
Vì U2 = U3 = 6V và U1 = 3V
⇒ U = U1 + U23 = 9V
Cách 2. Cường độ dòng điện toàn mạch:
\({I_1} = {{{U_1}} \over {{R_1}}} = {6 \over 6} = 1{\rm{A}}\) và \({I_2} = {{{U_2}} \over {{R_2}}} = {6 \over {12}} = 0,5{\rm{A}}\)
Cường độ trong mạch R1, R2 : I12 = I = I1 = I2 + I3 = 1,5A
Điện trở tương đương của R23:
\({1 \over {{R_{23}}}} = {1 \over {{R_2}}} + {1 \over {{R_3}}} = {1 \over 6} + {1 \over {12}} \Rightarrow {R_{23}} = 4\Omega \)
Hiệu điện thế toàn mạch: U = I.R = I(R1 + R23) = 9V⇒đpcm
b) Tiết diện của dây:
\(S = {{\rho l} \over R} = {{8.0,{{43.10}^{ – 8}}} \over {12}} \approx 0,{29.10^{ – 6}}{m^2}\)
