Một bóng đèn có ghi 18V - 1A mắc nối tiếp với một biến trở con chạy để sử dụng với hiệu điện thế không đổi 24V... Cần mắc hai bóng này với một biến trở vào hiệu điện thế U = 9V để hai bó
Trang 1CHƯƠNG I ĐIỆN HỌC (PHẦN 2) III SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CHIỀU DÀI, TIẾT DIỆN
VÀ VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN - BIẾN TRỞ
Ví dụ 1 Trên một biến trở có ghi 25 - 1A
a) Con số 25 - 1A cho biết điều gì ? Hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt vào hai đầu biến trở là bao nhiêu ?
b) Biến trở làm bằng nicom có điện trở suất 1.1.10-6m, có chiều dài 24m Tính tiết diện của dây dẫn dùng làm biến trở ?
Ví dụ 2 Một dây dẫn làm bằng Constantan có điện trở suất = 0.5.10-6
m, có chiều dài l = 20m và có tiết diện đều S = 0.4mm2
a) Con số = 0.5.10-6 m cho biết điều gì ?
b) Tính điện trở của dây dẫn đó
Ví dụ 3 Đặt vào hai đầu một cuộn dây dẫn làm bằng đồng một hiệu điện thế
U = 17V thì cường độ dòng điện qua dây dẫn là I = 5A Biết tiết diện của dây dẫn là 1.5 mm, điện trở suất là 1.7.1-8 m Tính chiều dài của dây dẫn
Ví dụ 4 Một dây dẫn làm bằng đồng dài 30m, có tiết diện 1.5mm2 được
mắcvào hiệu điện thế 30.8V Tính cường độ dòng điện qua dây dẫn này, biết = 1.7.10-8m
Ví dụ 5 Một bóng đèn có ghi 18V - 1A mắc nối tiếp với một biến trở con
chạy để sử dụng với hiệu điện thế không đổi 24V
Trang 2a) Điều chỉnh để biến trở có giá trị Rb = 12 Tính toán và nêu nhận xét về độ sáng của bóng đèn
b) Hỏi phải điều chỉnh biến trở có giá trị bao nhiêu để đèn sáng bình thường ?
Ví dụ 6 Hai bóng đèn có cùng hiệu điện thế định mức là U1 = U2 =6V, khi
sáng bình thường các bóng đèn có điện trở tương ứng là R1 = 6 và
R2= 12 Cần mắc hai bóng này với một biến trở vào hiệu điện thế
U = 9V để hai bóng sáng bình thường Vẽ sơ đồ mạch điện trên và tính điện trở của biến trở đó
III BÀI TẬP SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CHIỀU DÀI,
TIẾT DIỆN
VÀ VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN - BIẾN TRỞ
Bài 1 Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 50 Dây điện trở của biến trở là một hợp kim nicrôm
có tiết diện 0,11mm2 và được cuốn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2,5cm
a) Tính số vòng dây của biến trở này
b) Biết cường độ dòng điện lớn nhất mà day này có thể chịu được là 1,8A Hỏi có thể đặt vào hai đầu dây cố định của biến trở một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để biến trở không bị hỏng
Bài 2 Một bóng đèn có ghi 18V - 1A mắc nối tiếp với một biến trở con chạy để sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế kkhông đổi 24V
Trang 3a) Điều chỉnh biến trở đến giá trị Rb = 12 Hãy tính toán và nêu nhận
xét về độ sáng của bóng đèn
b) Hỏi phải điều chỉnh biến trở có giá trị điện trở bao nhiêu để đèn có
thể sáng bình thường Bỏ qua điện trở các dây nối
Bài 3 Có hai bóng đèn mà khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là
R1= 16 và R2 = 12 Dòng điện chạy qua hai đèn đều có cường độ
định mức là I = 0,8A Hai đèn này được mắc nối tiếp với nhau và với
một biến trở vào hai đầu đoạn mạch có hiệu điện thế U = 28,4V
a) Tính điện trở của biến trở để hai đèn sáng bình thường
b) Khi đèn sáng bình thường, số vòng dây của biến trở có dòng điện
chạy qua chỉ bằng 75% so với tổng số vòng dây của biến trở Tính
điện trở của biến trở ?
Bài 4 Cho mạch điện như hình vẽ AB là một biến trở có con chạy C
Lúc đầu đẩy con chạy C về điểm A để biến trở có điện trở lớn nhất
B
A a) Khi dịch chuyển con chạy C về phía B thì độ
sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào? Giải thích?
b) Biết điện trở của bóng đèn là RĐ = 18 Điện trở
toàn phần của biến trở là 42 và con chạy C ở điểm
chính giữa AB Hiệu điện thế do nguồn cung cấp
là 46,8V Tính cường độ dòng điện qua đèn khi đó?
Bài 5 Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó bóng đèn có
Trang 4hiệu điện thế định mức 24V và cường độ dòng điện
định mức 0,6A được mắc với một biến trở con chạy
để sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 30V
a) Để đèn sáng bình thường thì phải điều chỉnh biến trở
có điện trở là bao nhiêu? Bỏ qua điện trở ở dây nối
b) Nếu biến trở có điện trở lớn nhất là 40 thì khi đèn
sáng bình thường dòng điện chạy qua bao nhiêu phần trăm ( %) tổng số vòng dây của biến trở?
Bài 7 Hai bóng đèn có hiệu điện thế định mức là U1= 12V, U2 = 24V, khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R1 = 6 và R2 = 4 Cần mắc hai đèn này với một biến trở vào hiệu điện thế U = 36V để hai đèn sáng bình thường
a) Vẽ sơ đồ của mạch điện
b) Tính điện trở của biến trở khi đó
IV ĐIỆN NĂNG, CÔNG VÀ CÔNG SUẤT, ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-
XƠ
Ví dụ 1 Trên một bóng đèn có ghi 6V - 3W
a) Cho biết ý nghĩa các con số này ?
b) Tính cường độ dòng điện định mức qua bóng đèn ?
c) Tính điện trở của bóng đèn khi nó sáng bình thường ?
Ví dụ 2 Khi mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế 30V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ 0,75A
a) Tính điện trở và công suất điện của bóng đèn khi đó
b) Tính nhiệt lượng tỏa ra ở dây tóc bóng đèn trong thời gian 30 phút
?
Trang 5c) Nếu dùng bóng đèn này với hiệu điện thế 36V thì công suất tiêu thụ của bóng đèn là bao nhiêu?
Ví dụ 3 Một bóng đèn dây tóc có ghi 220V- 100W và một bàn là có ghi 220V - 400W cùng được mắc
vào ổ lấy điện 220V ở gia đình
a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch này
b) Tính cường độ dòng điện định mức của mỗi bóng đèn
b) Hãy chứng tỏ rằng công suất của đoạn mạch bằng tổng công suất của đèn và của bàn là
c) Tính điện năng tiêu thụ của hai thiết bị trên trong thời gian 45 phút?
Ví dụ 4 Cho 2 bóng đèn lần lượt có nghi : 120V - 40W và 120V - 60W
Trong hai trường hợp sau, tính cường độ dòng điện qua mỗi đèn và cho biết đèn nào sáng hơn?
a) Hai đèn mắc song song vào mạch điện 120V
b) Hai đèn mắc nối tiếp vào mạch điện 240V
IV BÀI TẬP VỀ ĐIỆN NĂNG, CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN- XƠ Bài 1 Trên một ấm điện có ghi 220V - 770W
a) Tính cường độ dòng điện định mức của ấm điện
b) Tính điện trở của ấm khi hoạt động bình thường
c) Dùng ấm này để nấu nước trong thời gian 30 phút ở hiệu điện thế 220V Tính điện năng tiêu thụ của ấm
Bài 2 Trên hai bóng đèn có ghi 110V- 60W và 110V- 75W
Trang 6a) Biết tằng dây tóc của hai bóng đèn này đều bằng vônfam và có tiết diện bằng nhau Hỏi dây
tóc của đèn nào có độ dài lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?
b) Có thể mắc hai bóng đèn này nối tiếp với nhau vào hiệu điện thế 220V được không? Tại sao?
Bài 3 Trên nhãn của một động cơ điện có ghi 220V - 850W
a) Tính công của dòng điện thực hiện trong 45 phút nếu động cơ được dùng ở hiệu điện thế 220V
b) Nếu hiệu điện thế đặt vào động cơ chỉ là 195V thì điện năng tiêu thụ trong 45 phút là bao nhiêu?
Bài 4 Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 100W
a) Tính điện năng sử dụng trong 30 ngày khi thắp sáng bình thường bóng đèn này mỗi ngày 6 giờ
b) Mắc nối tiếp bóng trên đây với một bóng đèn dây tóc khác có ghhi 220V - 75W và hiệu điện thế 220V Tính công suất tiêu thụ của mỗi đèn và của cả mạch Coi điện trở của các bóng đèn là không đổi
Bài 5 Một dây dẫn làm bằng vônfam có p = 5,5 10-8 .m, đường kính tiết diện d = 1mm và chiều dài
là l = 40m, đặt dưới hiệu điện thế U = 24V
a) Tính điện trở của dây
b) Tính nhiệt lượng toả ra trên dây trong thời gian 40 phút theo đơn vị jun và calo
Trang 7Bài 6 Dây xoắn của một bếp điện dài 12m , tiết diện 0,2mm2 và điện trở
suất p = 1,1.10-6 .m
a) Tính điện trở của dây xoắn
b) Tính nhiệt lượng toả ra trong 10 phút khi mắc bếp điện vào hiệu
điện thế 220V
c) Trong thời gian 10 phút, bếp này có thể đun sôi bao nhiêu lít nước
từ nhiệt độ 25oC Cho nhiệt dung riêng của nước 4200J / Kg.K Bỏ
qua mọi sự mất mất nhiệt
Bài 7 Một ấm điện có ghi 220V - 600W được sử dụng với hiệu điện thế
đúng 220V để đun sôi 2,2lít nước
Từ nhiệt độ ban đầu là 27oC Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và
nhiệt lượng toả vào môi trường
Tính thời gian đun sôi nước
Bài 8 Một bếp điện hoạt động liên tục trong 1 giờ 30 phút ở hiệu điện thế
220V Khi đó số chỉ của công tơ điện tăng thêm 2 số Tính điện năng
mà bếp điện sử dụng, công suất của bếp điện và cường độ dòng điện
chạy qua bếp trong thời gian trên ?
Bài 9 Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 100W
a) Tính điện năng bóng đèn sử dụng trong 30 ngày, mỗi ngày 4 tiếng
b) Mắc nối tiếp bóng đèn trên với một bóng đèn khác có ghi 220V -
75W vào hiệu điện thế 220V Tính công suất tiêu thụ của mỗi bóng
và của cả mạch Coi điện trở của các bóng đèn là không đổi