Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 11 Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn Bài 1 (trang 32 SGK Vật Lý 9) Một dây dẫn bằng nicrom dài 30m, tiết diện 0,3mm2 được mắc vào hiệu điện thế 220V Tính cường đ[.]
Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm cơng thức tính điện trở dây dẫn Bài (trang 32 SGK Vật Lý 9): Một dây dẫn nicrom dài 30m, tiết diện 0,3mm2 mắc vào hiệu điện 220V Tính cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn Tóm tắt: Dây nicrom có ρ = 1,1.10-6Ω.m; l = 30m; S = 0,3mm2 = 0,3.10-6m2; U = 220V; I=? Lời giải: Điện trở dây dẫn là: 30 R 1,1.106 110 S 0,3.106 Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là: I U 220 2A R 110 Bài (trang 32 SGK Vật Lý 9): Một bóng đèn sáng bình thường có điện trở R1 = 7,5Ω cường độ dịng điện chạy qua đèn I = 0,6 A Bóng đèn mắc nối tiếp với biến trở chúng mắc vào hiệu điện U = 12V sơ đồ hình 11.1 a) Phải điều chỉnh biến trở có trị số điện trở R2 để bóng đèn sáng bình thường? b) Biến trở có điện trở lớn Rb = 30Ω với cuộn dây dẫn làm hợp kim nikelin có tiết diện S = 1mm2 Tính chiều dài l dây dẫn dùng làm biến trở Tóm tắt: RĐ = R1 = 7,5Ω IĐ định mức = I = 0,6A Rđ nt Rb; U = 12V a) Để đèn sáng bình thường, Rb = R2 = ? b) Rb max = 30Ω, dây nikelin ρ = 0,4.10-6Ω.m, S = 1mm2 = 1.10-6m2, l = ? Lời giải: Cấu tạo mạch: Rđ nt Rb a Cách giải 1: Để bóng đèn sáng bình thường cường độ dịng điện qua mạch phải cường độ dòng điện định mức đèn 0,6 A Khi điện trở tương đương mạch là: R tđ U 12 20 I 0,6 Ta có Rđ nt Rb => Rtđ = R1 + R2 R2 = Rtđ - R1 = 20 - 7,5 = 12,5Ω Cách giải Vì Rđ nt Rb nên để đèn sáng bình thường thì: + Ib = IĐ = IĐđm = 0,6A + UĐ = UĐđm = IĐđm R1 = 0,6 7,5 = 4,5V Mặt khác UĐ + Ub = U = 12V => Ub = 12 – UĐ = 12 – 4,5 = 7,5V Giá trị biến trở là: R b U b 7,5 12,5 I b 0,6 R.S 1.106.30 75m b) Từ công thức: R S 0,4.106 Bài (trang 33 SGK Vật Lý 9): Một bóng đèn có điện trở R1 = 600Ω mắc song song với bóng đèn thứ hai có điện trở R2 = 900Ω vào hiệu điện UMN = 220V sơ đồ hình 11.2 Dây nối từ M tới A từ N tới B dây đồng, có chiều dài tổng cộng l = 200m có tiết diện S = 0,2mm2 Bỏ qua điện trở dây nối từ hai bóng đèn tới A B a) Tính điện trở đoạn mạch MN b) Tính hiệu điện đặt vào hai đầu đèn Tóm tắt: R1 = 600Ω; R2 = 900Ω; UMN = 220V; dây đồng ρ = 1,7.10-8Ω.m lMA + lNB = l = 200m; S = 0,2mm2 = 0,2.10-6m2 a) RMN = ? b) UĐ1 = ?; UĐ2 = ? Lời giải: Cấu tạo mạch: (R1 // R2) nt Rdây nối a) Điện trở dây nối từ M tới A từ N tới B l 200 R d©y nèi 1,7.108 17 S 0,2.106 Điện trở tương đương đoạn mạch gồm R1 // R2 là: R 12 R 1R 600.900 360 R R 600 900 Điện trở đoạn mạch MN RMN = Rdây nối + R12 = 17 + 360 = 377Ω b) Cách 1: Cường độ dịng điện mạch là: I U MN 220 0,584A R MN 377 Vì R1 // R2 => U1 = U2 = U12 Mặt khác R12 nt Rdây nối => I12 = Idây nối = I Vậy hiệu điện đặt vào hai đầu đèn là: U1 = U2 = U12 = I12.R12 = I R12 = 0,584 360 = 210V Cách 2: 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: U d R d 17 17 Ud U12 U12 R 12 360 360 (U12 hiệu điện hai đầu đoạn mạch R1 // R2: U12 = U1 = U2) Mà Ud + U12 = UMN = 220V 17 U12 U12 220V U12 210V 360 Vậy hiệu điện đặt vào hai đầu đèn U1 = U2 = 210V ... bóng đèn thứ hai có điện trở R2 = 90 0Ω vào hiệu điện UMN = 220V sơ đồ hình 11. 2 Dây nối t? ?? M t? ??i A t? ?? N t? ??i B dây đồng, có chiều dài t? ??ng cộng l = 200m có ti? ?t diện S = 0,2mm2 Bỏ qua điện trở dây... Phải điều chỉnh biến trở có trị số điện trở R2 để bóng đèn sáng bình thường? b) Biến trở có điện trở lớn Rb = 30Ω với cuộn dây dẫn làm hợp kim nikelin có ti? ?t diện S = 1mm2 T? ?nh chiều dài l dây... diện S = 0,2mm2 Bỏ qua điện trở dây nối t? ?? hai bóng đèn t? ??i A B a) T? ?nh điện trở đoạn mạch MN b) T? ?nh hiệu điện đ? ?t vào hai đầu đèn T? ?m t? ? ?t: R1 = 600Ω; R2 = 90 0Ω; UMN = 220V; dây đồng ρ = 1,7.10-8Ω.m