Bài 11 Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn A – HỌC THEO SGK Bài 1 Tóm tắt 61,1 10 m ; l = 30m; S = 0,3mm2 = 0,3 10 6m2; U = 220V I = ? Hướng dẫn giải + Điện trở[.]
Bài 11 Bài tập vận dụng định luật Ôm cơng thức tính điện trở dây dẫn A – HỌC THEO SGK Bài Tóm tắt: 1,1.106 m ; l = 30m; S = 0,3mm2 = 0,3.10-6m2; U = 220V I=? Hướng dẫn giải + Điện trở dây dẫn tính theo cơng thức: R l 30 1,1.106 110 S 0,3.106 + Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn: I U 220 2 A R 110 Bài Tóm tắt: Đèn: R1 = 7,5 ; Idm = 0,6A R1 nt Rb; U = 12V a) Đèn sáng bình thường, Rb = R2 = ? b) Rbmax = 30 ; 0,4.106 m ; S = 1mm2 = 10-6m2 l=? Hướng dẫn giải a) Điện trở tương đương đoạn mạch nối tiếp R = R1 + R2 Muốn cho đèn sáng bình thường điện trở R đoạn mạch nối tiếp phải có giá trị R = Đèn sáng bình thường thì: IĐ = Idm = 0,6A Vì Đ nt R2 nên: I = IĐ = I2 = 0,6A Điện trở tương đương đoạn mạch là: R R1 R U 12 20 I 0,6 Suy R 20 7,5 12,5 b) Áp dụng công thức: l RS 30.106 R l 75 m S 0,4.106 Vậy chiều dài dây làm biến trở 75m - Cách giải khác cho câu a): Vì đèn biến trở ghép nối tiếp nên để đèn sáng bình thường thì: Ib = IĐ = Idm = 0,6A UĐ = Udm = Idm R1 = 0,6.7,5 = 4,5 V Mặt khác UĐ + Ub = U = 12 V → Ub = 12 – UĐ = 12 – 4,5 = 7,5 V Giá trị biến trở là: Rb U b 7,5 12,5 Ib 0,6 Bài Tóm tắt: R1 // R2; R1 = 600 ; R2 = 900 ; UMN = 220V 1,7.108 m ; lMA + lNB = 200m; S = 0,2mm2 = 0,2.10-6m2 a) RMN = ? b) U1 = ? U2 = ? Hướng dẫn giải a) Gọi Rd điện trở dây nối MA NB, R12 điện trở tương đương hai bóng đèn điện trở đoạn mạch MN là: RMN = R12 + Rd Trong R12 R1R 600.900 l 200 17 360 ; R d 1,7.108 S 0,2.106 R1 R 600 900 Suy RMN = R12 + Rd = 377 Ω b) Hiện điện đặt vào hai đầu đèn là: U1 U U AB IMN R12 U MN 220 R12 360 210 V R MN 377 - Cách giải khác cho câu b): Vì dây nối từ M tới A từ N tới B coi điện trở tổng cộng bên Rd mắc nối tiếp với cụm hai đèn (R1 // R2) nên ta có hệ thức: Ud R d 17 17 Ud U12 U12 R12 360 360 Mà: Ud + U12 = UMN = 220 V Suy ra: 17 U12 U12 220 U12 210V U1 U 360 Vậy hiệu điện đặt vào hai đầu đèn là: U1 = U2 = 210 V B – GIẢI BẢI TẬP I – BÀI TẬP TRONG SBT Câu 11.1 trang 35 VBT Vật Lí 9: Tóm tắt: R1 = 7,5 ; R2 = 4,5 Idm1 = Idm2 = 0,8A R1 nt R2 nt R3; U = 12V a) Hai đèn sáng bình thường, R3 = ? b) 1,10.106 m , l = 0,8m; S = ? Hướng dẫn giải a) Điện trở tương đương hai bóng đèn là: Rtđ = R1 + R2 = 7,5 + 4,5 = 12 Ω Muốn cho hai đèn sáng bình thường cường độ dịng điện mạch phải có giá trị I = I1 = I2 = Idm1 = Idm2 = 0,8 A Suy điện trở tồn mạch có giá trị là: R R td R U 12 15 I 0,8 Từ ta có R3 = R = Rtd = 15 – = Ω b) Tiết diện dây điện trở tính theo cơng thức: S Vậy S l 0,8 1,1.106 0,29.106 m 0,29mm R3 Câu 11.2 trang 35 VBT Vật Lí 9: Tóm tắt: Udm1 = U1 = 6V = Udm2 R1 = ; R2 = 12 ; U = 9V hai đèn sáng bình thường a) Vẽ sơ đồ mạch điện? Rb = ? b) 0,40.106 m ; l = 2m; Ubmax = 30V; Ib = 2A d=? Hướng dẫn giải a) Vẽ sơ đồ mạch điện vào hình 11.1 Cường độ dịng điện qua mạch là: I I1 I2 U1 U 6 1,25A R1 R 12 Điện trở biến trở là: Rb U U1 2,4 I 1,25 b) Điện trở lớn biến trở là: l R3 R b max U b max 30 15 Ib Đường kính tiết diện dây hợp kim là: 4l 4.0,4.106.2 d 2,6.104 m 0,26mm R b max .15 Câu 11.3 trang 36 VBT Vật Lí 9: Tóm tắt: Udm1 = U1 = 6V; Udm2 = 3V R1 = ; R2 = ; U = 9V hai đèn sáng bình thường a) Vẽ sơ đồ mạch điện? b) Rb = ? c) Rbmax = 25 ; 1,10.106 m ; S = 0,2mm2 = 0,2.10-6m2 l=? Hướng dẫn giải a) Vẽ sơ đồ mạch điện vào hình 11.2: b) Tính điện trở biến trở: - Cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ1 là: I1 U1 1,2A I R1 - Cường độ dòng điện chạy qua biến trở là: Ib I – I I Udm2 = 1,2 – 0,2 A R2 - Điện trở biến trở: R b Ub 15 Ib 0,2 c) Chiều dài dây nicrom dùng để quấn biến trở là: R b max S 25.0,2.106 l 4,545m 1,1.106 Câu 11.4 trang 36 VBT Vật Lí 9: Tóm tắt: Udm = Ud = 6V; Idm = Id = 0,75A Rbmax = 16 ; U = 12V a) Đ nt Rb, đèn sáng bình thường, Rb = ? b) Đèn sáng bình thường, R1 = ? Hướng dẫn giải a) Điện trở biến trở là: Rb U Ud 12 8 Id 0,75 b) Đèn mắc song song với phần R1 biến trở đoạn mạch song song mắc nối tiếp với phần lại R2 với (R2 = 16 – R1) biến trở Để đèn sáng bình thường hiệu điện hai đầu đoạn mạch song song Ud = 6V hiệu điện hai đầu phần cịn lại biến Hình 11.3 trở là: U2 = U – Ud = 12 – = V Điện trở đèn là: R d Ud 8 Id 0,75 Vì cụm đoạn mạch (Đ // R1) nt R2 nên ta có hệ thức: R1d U1d R U2 (R1d điện trở tương đương đoạn mạch (Đ // R1) U1d = U1 = Ud = V) R1R d R1 R d R1R d 1 R 16 R1 R2 R1 R d R1.8 16 R1 8R1 R12 8R1 128 R1 R1 128 11,31 ... thức: S Vậy S l 0,8 1,1.106 0, 29. 106 m 0,29mm R3 Câu 11. 2 trang 35 VBT Vật Lí 9: Tóm tắt: Udm1 = U1 = 6V = Udm2 R1 = ; R2 = 12 ; U = 9V hai đèn sáng bình thường a) Vẽ sơ đồ mạch... 4.0,4.106.2 d 2,6.104 m 0,26mm R b max .15 Câu 11. 3 trang 36 VBT Vật Lí 9: Tóm tắt: Udm1 = U1 = 6V; Udm2 = 3V R1 = ; R2 = ; U = 9V hai đèn sáng bình thường a) Vẽ sơ đồ mạch điện? b)... b Ub 15 Ib 0,2 c) Chiều dài dây nicrom dùng để quấn biến trở là: R b max S 25.0,2.106 l 4,545m 1,1.106 Câu 11. 4 trang 36 VBT Vật Lí 9: Tóm tắt: Udm = Ud = 6V; Idm = Id = 0,75A