GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG

Khi mắc nguồn điện có hiệu điên thế U không đổi vào hai điểm A và C hoặc hai điểm B và D thì công suất toả nhiệt trong mạch là như nhau và bằng P.. Khi mắc nguồn điện trên vào hai điể[r]

Chuyên đề : điện học

Sự phụ thuộc cờng độ dòng điện vào hiệu điện

thế hai đầu dây dẫn

I KiÕn thøc cÇn nhí.

1 Cờng độ dịng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây dẫn

U1

I1

= U2

I2

= = h»ng sè

2 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc cờng độ dòng điện vào hiệu điện đờng thẳng qua (xuất phát từ) gốc toạ độ

I(A) (Còn gọi đờng đặc tuyến Vôn-Am pe)

0.2 B 0.1 A

O U(V) II. VÝ dơ

Ví dụ Khi đặt vào hai đầu dây dẫn hiệu điện 18V cờng độ dịng điện chạy qua 0.9A Nếu hiệu điện tăng thêm 6V cờng độ dịng điện có giá trị bao nhiêu?

đáp số: I =1,2A

Ví dụ Đặt vào hai đầu bóng đèn hiệu điện 12V, cờng độ dòng điện qua đèn 0,5A, đèn sáng yếu Khi tăng hiệu điện đến 15V đèn sáng bình thờng Tính cờng độ dịng điện qua đèn vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc cờng độ dòng điện qua đèn vào hiệu điện hai đầu bóng đèn

- đáp số: I = 0,625 A - đồ thị:

0,625 0,5

15 12

O U (V)

I (A)

Điện trở - Định luật ôm

I KiÕn thøc cÇn nhí.

1 Điện trở dây dẫn đại lợng đặc trng cho mức độ cản trở dòng điện dây dẫn nhiều hay

R = U

I

2 Đơn vị điện trở

- Đơn vị điện trở ôm (kí hiệu ).

- Cỏc đơn vị khác điện trở:

+ Kil««m (kÝ hiệu K): 1K=1 000

+ Mêgaôm (kí hiệu M): 1M=1 000 000 3 Định luật ôm.

Cng dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây dẫn tỉ lệ nghịch với điện trở dây dẫn

I = U

R

IV Bµi tập áp dụng

Bài 1:Cho hai pin với hiệu điện U= 4,5V U = 6V, hai điện trở R = 10 R = 15.

a, Không cần tính toán, em hÃy cho biết mắc điện trở vào pin dòng điện chạy mạch là:

- Lớn ? - Nhỏ ?

b, Mắc điện trở vào pin dòng điện chạy mạch điện lớn nhng nhỏ 0,5A

Bài 2: Ngời ta mắc mạch điện kín gồm pin có hiệu điện hai cực 4,5V dây dẫn có điện trë b»ng 18 Ω

a, Cờng độ dòng điện chạy qua dây dẫn có cờng độ bao nhiêu?

b, Ngời ta điều chỉnh cờng độ dòng điện dây dẫn 0,4A Hiệu điện hai đầu cuộn dây bao nhiêu?

- Học sinh lập luận tính điện trở mắc vào nguồn để đợc cờng độ dòng điện l nht hay ln nht

Đoạn mạch nối tiếp - Đoạn mạch song song

I Kiến thức cần nhớ.

1 Định luật ôm cho đoạn mạch m¾c nèi tiÕp

I = I1 = I2 = = In R1 R2 Rn

U = U1 + U2 + + Un

R = R1 + R2 + + Rn

vµ: U1

U2

= R1

R2

* Nếu có n điện trở giống có giá trị R0 mắc nối tiếp thì:

1

1 V

A

 

R = nR0 R1

2 Định luật ôm cho đoạn mạch mắc song song

U = U1 = U2 = = Un R2

I = I1 + I2 + + In

R =

1 R1 +

1

R2 + +

Rn Rn

vµ: I1

I2

= R2

R1

* Nếu có hai điện trở mắc song song thì: R = R1R2

R1+R2

* NÕu cã điện trở mắc song song thì: R = R1R2R3

R1R2+R1R3+R2R3

* NÕu cã n ®iƯn trë b»ng có giá trị R0 mắc song song với thì:

R = R0

n

II Bài tập áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp, song song

Ví dụ Khi đặt vào hai đầu dây dẫn hiệu điện 18V cờng độ dịng điện chạy qua 0.9A Nếu hiệu điện tăng thêm 6V cờng độ dịng điện có giá trị bao nhiêu?

Ví dụ 2. Có điện trở nh đợc mắc với nhau, có điện trở R Có thể

mắc chúng theo cách khác để tạo thành đoạn mạch ? Tính điện trở đoạn mạch đó?

Ví dụ Một mạch điện đợc mắc nh hình vẽ Trong R1 = 35 , R2 = 60 

Ampe kÕ A1 chØ 2.4A

a, Tính cờng độ dịng điện chạy qua R2 ?

b, Sè chØ cña Vôn kế bao nhiêu?

c, Số Ampe kế A bao nhiêu?

R1 R2

Ví dụ Ba điện trở R1 = 24 ; R2 = ; R3 =  đợc mắc thành đoạn mạch

song song Cờng độ dòng điện chạy qua mạch 4A

a) Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch?

b) Tính cờng độ dịng điện chạy qua đoạn mạch rẽ?

Ví dụ Ba điện trở R1 = 24 ; R2 = ; R3 =  đợc mắc thành đoạn mạch

nối tiếp Cờng độ dòng điện chạy qua mạch 4A c) Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch?

d) TÝnh hiƯu ®iƯn hai đầu điện trở? Bài tập nhà:

Đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp nh h×nh vÏ;

R1 = ; R2 = ; R3 = , v«n kÕ chØ

7,5V

Tính hiệu điện hai đầu R1, R2 hai

đầu đoạn mạch AB

A R1 R2 R3 B

V

A A1

V

Đoạn mạch nối tiếp - Đoạn mạch song song

và đoạn mạch hỗn hợp

III Các ví dụ

Ví dụ Cho mạch điện nh h×nh vÏ Cho biÕt: UAB = 70V; r1 =15  ;

R2 = 30 ; R3 = 60 

a) Tính điện trở tơng đơng tồn mạch điện ?

b) Tính cờng độ dịng điện qua điện ?

A R1 C

B

Ví dụ Có ba điện trở R1 = ; R2 = ; R3 = 24  đợc mắc vào hai điểm A, B

cã hiƯu ®iƯn thÕ 12V

a, Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch? b, Tính cờng độ dịng điện qua điện trở ?

c, Tính hiệu điện hai đầu ®iƯn trë R1 vµ R2?

R1 r2

A B

R3

IV C¸c vÝ dơ.

Bài Có điện trở có giá trị R Nêu cách mắc điện trở thành mạch điện ? Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch ?

Bài Cho mạch điện nh hình vẽ Trong đó: R1 = R2 = 4 ; R3 = 6 ;

R4 = 5 ; r5 = R6 = 10 ;

Tính điện trở tơng đơng toàn mạch ?

Bài Cho mạch điện nh hình vẽ Trong R1 = 45 

Ampe kÕ A1 chØ 1.2A, Ampe kÕ a chØ 2.8A

a) Tính hiệu điện UAB đoạn mạch?

b) Tính điện trở R2?

( 54V; 33.75 )

Bài Cho mạch điện nh h×nh vÏ

BiÕt R1 = 20 , số Ampe kế A A2

R R3

R1 R3 R5

R1 R2

R4 R6

A1

R2

A

lần lợt 4A 2,2A a) Xác định hiệu điện hai đầu đoạn mạch

giá trị điện trở R2 ?

b) Giữ nguyên hiệu điện hai đầu ®o¹n m¹ch, thay R1 b»ng ®iƯn trë R3 th× thÊy ampe kÕ A

5,2A Số ampe kế A2 ?

TÝnh ®iƯn trë R3

( 36V; 16.36 ; 2.2A ; 12 )

Bài Mắc hai điện trở R1, R2 vào hai ®iĨm A, B cã hiƯu ®iƯn thÕ 90V NÕu m¾c R1

và R2 nối tiếp dòng điện mạch 1A.Nếu mắc R1 vầ R2 song song

dịng điện qua mạch 4,5A Hãy xác định điện trở R1 R2 ?

( 30 60 )

Bài Cho mạch điện nh hình vẽ Biết vôn kế M N

chØ 84V, ampe kÕ A chØ 4,2A, ®iƯn trë R1 = 52,5

T×m sè chØ cđa c¸c ampe kÕ A1 , A2

tính điện trở R2 ( 1.6A; 2.6A; 32.3 )

Bài Cho mạch ®iƯn nh h×nh vÏ

HiƯu ®iƯn thÕ hai đầu đoạn mạch UMN = 60V

BiÕt R1 = 3R2 vµ R3 =8 sè chØ cđa

Ampe kế A 4A Tính cờng độ dòng điện qua điện trở R1 R2 giá trị điện trở R1 R2

( 1A; 3A; 28 ;28/3 ) Bài Cho mạch điện nh hình vẽ Trong R1= 4 ,

R2 = 10 , R3 = 15, hiƯu ®iƯn thÕ UCB = 5,4V

a) Tính điện trở tơng đơng RAB đoạn mạch

b) Tính cờng độ dịng điện qua điện trở số ampe kế A

( 10 ; 0.9A; 0.54A; 0.36A)

Bài Cho mạch ®iƯn nh h×nh vÏ BiÕt R1 = 4 , R1 R2

R2 = 6 , R3 = 15 Hiệu điện hai đầu

đoạn mạch UAB = 36V

a) Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch

b) T×m sè chØ cđa Ampe kÕ A tính R3

hiệu điện hai đầu điện trở R1, R2

( 6; 6A; 3.6A; 14.4V; 21.6V)

Bài 10* Cho mạch điện nh h×nh vÏ BiÕt R1 =12 , R2 = 18 , R3 = 20 ,

Rx thay đổi đợc Hiệu điện hai R1 R2

đầu ®o¹n m¹ch UAB = 45V

a) Cho Rx = 25 Tính điện trở tơng đơng A

B

mạch cờng độ dịng điện mạch b) Định giá trị Rx cờng độ dòng điện qua Rx

nhỏ hai lần cờng độ dòng điện qua điện trở R1

( 18; 2.5A; 40 )

Bài 11* Cho mạch điện nh h×nh vÏ R2 D R3

Trong đó: R1 = 15 ; R2 =  ; R3 = 7 ; R4 = 10  A R1 C

B

A A2

R2

A

R3 A

B R1

R2

R1

A1

A A R2

V R1

R3

R2

A M N

C A

A

R3 Rx

HiƯu ®iƯn thÕ UAB = 35V

a) Tính điện trở tơng đơng tồn mạch b) Tính cờng độ dịng điện qua điện trở c) Tính hiệu điện UAC UAD

( 20; 1.75A; 0.875A; 26.25V; 28.875V)

Bµi 16* Trên hình vẽ mạch điện có hai công tắc R1 R4

K2

K1 vµ K2

Các điện trở R1 = 12,5 , R2 = 4 , R3 = 6 K1

Hiệu điện hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5V

a) K1 đóng, K2 ngắt Tìm cờng độ dòng điện qua điện trở

b) K1 ngắt, K2 đóng Cờng độ dòng điện qua R4 1A

TÝnh R4 M N

c) K1 K2 đóng, tính điện trở tơng đơng

mạch, từ suy cờng độ dịng điện mạch ? ( 2.94A; 30; 3A)

====================================================

áp dụng định luật Ôm vào giải tập Vật lý nâng cao

I Nh÷ng điều cần lu ý:

*/ Với đoạn mạch sau:

a Đoạn mạch hỗn tạp không tờng minh.

b Đoạn mạch đối xứng. c Đoạn mạch tuần hon.

*/ Với dụng cụ đo:

a Mắc dụng cụ đo không lí tởng. b Mắc dụng cụ đo không theo nguyên tắc thông thờng.

*/ Với vật tiêu thụ:

Trong mạch cã m¾c biÕn trë.

II Bốn dạng tập vận dụng định luật Ôm để giải tập Vật lí nâng cao.

Một số dạng tập áp dụng định luật Ơm

D¹ng 1: M¹ch điện phức tạp, mạch điện mắc dụng cụ đo không tờng

minh

Bài tập 1:

Cho hai v«n kÕ V1, V2 gièng hƯt

V1 A

V2 C

P

D

M N

R4

R2

R3

R3

nhau, hai điện trở có giá trị cái bằng R hai điện trở giá trị mỗi cái 3R (hình vẽ ) Số các máy đo mA, V V.TÝnh R ? *H íng dÉn:

* Hớng dẫn học sinh xác định cách mắc :

* Hớng dẫn học sinh xác định đợc số máy đo:

V1 chØ 2V , V2chØ 6V , A chØ

6mA

*Tìm đợc điện trở vơn kế: RV=

Uv2 IV2

= 1000( Ω )

* Xác định IV1 =

UV1 RV

= 0,002(A)

* Xác định đợc chiều dòng điện từ P đến Q mạch đối xứng nên I2 = I4 ;

I1 = I3

* I1= IV1+I2 ⇒ I1 - I2 = 0,002A, I1 + I2= 0,006 TÝnh I2, I1

* Ta có UPQ=UPC + UCQ=UV1 thay vào tính đợc: - I1R + I23R = ⇒ R

*Më réng:

- Nếu thay đổi số V1 1V tốn đến điều vơ lí

Bµi tËp 2:

Có ampekế, hai vơn kế giống bốn điện trở gồm hai loại mà giá trị chúng gấp bốnlần đợc mắc với nh hình vẽ. Sốchỉ máy đo 1V, 10V 20mA. a) CMR cờng độ dòng điện chạy qua bốn điện trở có hai giá trị?

b) Xác định giá trị điện trở mắc mạch?

* Híng dÉn:

a) *Tơng tự, hớng dẫn học sinh cách xác định cách mắc điện trở số đo dụng cụ đo, từ vẽ hình

* Khi V1 10V, V2 1V A

20mA

* Từ xác định đợc

RV = 500

2

2

V U I

R

  

(mA)

* UAB = RI1 + 4RI3 = 4RI2 + RI4

* Từ hớng dẫn học sinh chứng minh đợc : I1 = I4, I2 = I3

Vậy cờng độ dòng điện chạy qua điện trở có hai giá trị

b) * Vì I1 + I2 = Ia = 20mA Từ hớng dẫn học sinh tính I1 I2: I1 = 11mA I2 =

9mA

* Xét mạch vòng ACD:

UAD = UAC + UCD thay số vào tính đợc: R = 40 4R = 160

A B

V

A V

1 C

D +

-R

R 4R

4R I4 I3

I2 I1

V

A V

1 C

D

A B

+

Bµi tËp 3:

Hai cụm dân c dùng chung trạm điện, điện trở tải hai cụm R (nh hình vẽ), cơng suất định mức cụm P0 48,4 KW,

hiệu điện định mức cụm Uo , hiệu điện

thế hai đầu trạm ln đợc trì U0 Khi cụm

I dùng điện (chỉ K1 đóng) cơng suất tiêu thụ ở

cơm I lµ

P1 = 40 KW, cụm II dựng in (ch K2 úng)

thì công suất tiêu thơ ë cơm II \lµ P2 = 36,6 KW.

1) HÃy tìm biểu thức liên hệ r1, r2 R?

2) Khi hai cụm dùng điện tổng công suất tiêu thụ hai cụm bao nhiªu?

* H íng dÉn:

* Khi cụm I dùng điện( K1 đóng):

+ Công suất định mức cụm: P0=

2

U

R (1)

+ Khi cơng suất tiêu thụ cụm I: P1 =

2

U

R (2)( U1là hiệu điện cụm

I chØ cơm I dïng ®iƯn)

+ Tõ (1) vµ (2) ta cã:

1 0

1 1,1

U P

U  P 

+ Theo bµi ta cã:

0

1

1

1

1

0,1 1,1

U

U U R

r R

R R r  U R r    * Khi cụm II dùng điện( K2 đóng):

+ Khi công suất tiêu thụ cụm II: P2 =

2

U

R (3)( U2lµ hiƯu ®iƯn thÕ trªn cơm

II chØ cơm II dùng điện)

+ Từ (1) (3) ta cã:

2 0

1 1,15

U P

U  P 

+ Theo bµi ta cã:

2 2

0, 05 U

R

r R

R r r  U  

*Khi hai cụm dùng điện (K1 K2 đóng) ta có điện trở tồn mạch RM:

+ RM = r1+



2



2

0, 6122

R R r

R R r

Điện trở đoạn mạch AB: R

AB =



2



2

0,5122

R R r

R R r

  

+ Ta cã:

0,5122 0,6122 AB AB

M

U R

U R 

* Gäi c«ng suất tiêu thụ cụm I hai cụm dùng điện PI ta có:

+ 2 2 0 0,5122 33,88 0,6122 I AB I P U P

P U    (KW)

r1 r2

A C

R R

D B

K1 K2

+ Ta cã:

1 0,5122

0,7968 1,05 0,6122 1,05

CB CB

AB

U R U

U R r   U  

* Gäi c«ng suất tiêu thụ cụm II hai cụm dùng điện PII ta có

+

2

2

0

0,7968 30,73 CB

II

II U

P

P

P U    (KW)

* VËy hai cụm dùng điện tổng công suất tiêu thụ hai cụm là: P = PI + PII  P = 64,61(KW)

Sù phơ thc cđa ®iƯn trë vµ chiỊu dµi, tiÕt diƯn vµ vËt

liƯu làm dây dẫn Biến trở

I Kiến thức cần nhớ

1 Điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn, với điện trở suất vật liệu làm dây dẫn, tỉ lệ nghịch víi tiÕt diƯn cđa d©y dÉn

R =  l

S

2 Biến trở là điện trở thay đổi đợc trị số sử dụng để điều chỉnh cờng độ dòng điện

III Các ví dụ

Ví dụ Trên biÕn trë cã ghi 25 - 1A

a) Con số 25 - 1A cho biết điều ? Hiệu điện lớn đợc phép đặt vào hai đầu biến trở ?

b) BiÕn trë làm nicom có điện trở suất 1.1.10-6m, có chiều dài 24m Tính tiết diện dây dẫn dùng làm biến trở ?

Ví dụ Một dây dẫn làm Constantan có điện trở suất = 0.5.10-6 m, cã

chiều dài l = 20m có tiết diện S = 0.4mm2

a) Con số = 0.5.10-6m cho biết điều ?

b) Tính điện trở dây dẫn

Ví dụ Đặt vào hai đầu cuộn dây dẫn làm đồng hiệu điện U = 17V cờng độ dịng điện qua dây dẫn I = 5A Biết tiết diện dây dẫn 1.5 mm, điện trở suất 1.7.1-8 m Tính chiều dài dây dẫn.

Ví dụ Một dây dẫn làm đồng dài 30m, có tiết diện 1.5mm2 đợc mắcvào hiệu

điện 30.8V Tính cờng độ dòng điện qua dây dẫn này, biết  = 1.7.10 -8m

Ví dụ Một bóng đèn có ghi 18V - 1A mắc nối tiếp với biến trở chạy để sử dụng với hiệu điện không đổi 24V

a) Điều chỉnh để biến trở có giá trị Rb = 12 Tính tốn nêu nhận xét độ

sáng bóng đèn

b) Hỏi phải điều chỉnh biến trở có giá trị để đèn sáng bình thờng ? Ví dụ Hai bóng đèn có hiệu điện định mức U1 = U2 =6V, sáng

bình thờng bóng đèn có điện trở tơng ứng R1 = 6 R2= 12 Cần

mắc hai bóng với biến trở vào hiệu điện U = 9V để hai bóng sáng bình thờng Vẽ sơ đồ mạch điện tính điện trở biến trở III Các tập

Bµi Mét biÕn trë chạy có điện trở lớn 50 Dây điện trở biến trở hợp kim nicrôm

có tiết diện 0,11mm2 đợc xung quanh lõi sứ trịn có đờng

kính 2,5cm

a) Tính số vòng dây biến trë nµy

b) Biết cờng độ dịng điện lớn mà day chịu đợc 1,8A Hỏi đặt vào hai đầu dây cố định biến trở hiệu điện lớn để biến trở không bị hỏng

Bài Một bóng đèn có ghi 18V - 1A mắc nối tiếp với biến trở chạy để sử dụng với nguồn điện có hiệu điện kkhơng đổi 24V

a) Điều chỉnh biến trở đến giá trị Rb = 12 Hãy tính tốn nêu nhận xét

độ sáng bóng đèn

b) Hỏi phải điều chỉnh biến trở có giá trị điện trở để đèn sáng bình thờng Bỏ qua điện trở dây nối

Bài Có hai bóng đèn mà sáng bình thờng có điện trở tơng ứng R1= 16

R2 = 12 Dòng điện chạy qua hai đèn có cờng độ định mức I = 0,8A Hai

đèn đợc mắc nối tiếp với với biến trở vào hai đầu đoạn mạch có hiệu điện U = 28,4V

a) Tính điện trở biến trở để hai đèn sáng bình thờng

b) Khi đèn sáng bình thờng, số vịng dây biến trở có dịng điện chạy qua 75% so với tổng số vòng dây biến trở Tính điện trở biến trở ?

Bài Cho mạch điện nh hình vẽ AB biến trở có chạy C

Lỳc đầu đẩy chạy C điểm A để biến trở có điện trở lớn C a) Khi dịch chuyển chạy C phía B độ

sáng bóng đèn thay đổi nh nào? Giải thích? A B Biết điện trở bóng đèn RĐ = 18 Điện trở

toàn phần biến trở 42 chạy C điểm AB Hiệu điện nguồn cung cấp 46,8V Tính cờng độ dịng điện qua đèn đó?

Bài Cho mạch điện nh hình vẽ, bóng đèn có hiệu điện định mức 24V cờng độ dòng điện

định mức 0,6A đợc mắc với biến trở chạy

để sử dụng với nguồn điện có hiệu điện khơng đổi 30V a) Để đèn sáng bình thờng phải điều chỉnh biến trở có điện trở bao nhiêu? Bỏ qua điện trở dây nối b) Nếu biến trở có điện trở lớn 40 thỡ ốn

sáng bình thờng dòng điện chạy qua phần trăm ( %) tổng số vòng dây biến trở?

Điện năng, công công suất, Định luật Jun

-Len- Xơ

I Kiến thức cần nhớ

1 Số oát (W) ghi dụng cụ điện cho biết công suất định mức dụng cụ Khi hai đầu dụng cụ điện có hiệu điện hiệu điện định mức hoạt động bình thờng cơng suất tiêu thụ cơng suất định mức. Cơng thức tính cơng suất điện

P = UI = I2R = U

2

R

3 Điện năng lợng dòng điện

4 Công dòng điện sản mạch điện số đo lợng điện chuyển hoá thành dạng lợng kh¸c

A = P.t = UIt

* Mỗi số đếm công tơ điện cho biết lợng điện sử dụng

1 sè = 1kWh = 600 000 J Định luật Jun-Len x¬

Q = I2Rt

* Jun = 0.24 calo calo = 4.18 Jun III C¸c vÝ dơ

Ví dụ Trên bóng đèn có ghi 6V - 3W. a) Cho biết ý nghĩa số ?

b) Tính cờng độ dịng điện định mức qua bóng đèn ? c) Tính điện trở bóng đèn sáng bình thờng ?

Ví dụ Khi mắc bóng đèn vào hiệu điện 30V dịng điện chạy qua có cờng độ 0,75A

a) Tính điện trở cơng suất điện bóng đèn

b) Tính nhiệt lợng tỏa dây tóc bóng đèn thời gian 30 phút ? c) Nếu dùng bóng đèn với hiệu điện 36V cơng suất tiêu thụ

bóng đèn bao nhiêu?

Ví dụ Một bóng đèn dây tóc có ghi 220V- 100W bàn có ghi 220V - 400W đợc mắc

vào ổ lấy điện 220V gia đình

a) Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch

b) Tính cờng độ dịng điện định mức bóng đèn

b) Hãy chứng tỏ công suất đoạn mạch tổng công suất đèn bàn

c) Tính điện tiêu thụ hai thiết bị thời gian 45 phút?

Ví dụ Cho bóng đèn lần lợt có nghi : 120V - 40W 120V - 60W Trong hai tr-ờng hợp sau, tính ctr-ờng độ dịng điện qua đèn cho biết đèn sáng hơn?

a) Hai đèn mắc song song vào mạch điện 120V b) Hai đèn mắc nối tiếp vào mạch điện 240V IV Các ví tập

Bài Trên ấm điện có ghi 220V - 770W.

a) Tính cờng độ dịng điện định mức ấm điện b) Tính điện trở ấm hoạt động bình thờng

c) Dùng ấm để nấu nớc thời gian 30 phút hiệu điện 220V Tính điện tiêu thụ ấm

Bài Trên hai bóng đèn có ghi 110V- 60W 110V- 75W.

a) Biết tằng dây tóc hai bóng đèn vơnfam có tiết diện Hỏi dây

tóc đèn có độ dài lớn lớn lần?

b) Có thể mắc hai bóng đèn nối tiếp với vào hiệu điện 220V đợc không? Tại sao?

Bài Trên nhãn động điện có ghi 220V - 850W.

a) Tính cơng dịng điện thực 45 phút động đợc dùng hiệu điện 220V

b) Nếu hiệu điện đặt vào động 195V điện tiêu thụ 45 phút bao nhiêu?

Bài Trên bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 100W

a) Tính điện sử dụng 30 ngày thắp sáng bình thờng bóng đèn ngày

b) Mắc nối tiếp bóng với bóng đèn dây tóc khác có ghhi 220V - 75W hiệu điện 220V Tính cơng suất tiêu thụ đèn mạch Coi điện trở bóng đèn khơng đổi

Bài Một dây dẫn làm vơnfam có p = 5,5 10-8 .m, đờng kính tiết diện d =

1mm vµ chiỊu dµi

l = 40m, đặt dới hiệu điện U = 24V a) Tính điện trở dây

b) Tính nhiệt lợng toả dây thời gian 40 phút theo đơn vị jun calo

Bài Dây xoắn bếp điện dài 12m , tiết diện 0,2mm2 điện trở suất p =

1,1.10-6.m.

a) Tính điện trở dây xoắn

b) Tính nhiệt lợng toả 10 phút mắc bếp điện vào hiệu điện 220V

c) Trong thời gian 10 phút, bếp đun sơi lít nớc từ nhiệt độ 25oC Cho nhiệt dung riêng nớc 4200J / Kg.K Bỏ qua

mÊt nhiÖt

Bài Một ấm điện có ghi 220V - 600W đợc sử dụng với hiệu điện 220V để đun sơi 2,2lít nớc

Từ nhiệt độ ban đầu 27oC Bỏ qua nhiệt lợng làm núng v m v nhit lng

toả vào m«i trêng

Tính thời gian đun sơi nớc Bài Một bếp điện hoạt động liên tục 30 phút hiệu điện 220V Khi

đó số cơng tơ điện tăng thêm số Tính điện mà bếp điện sử dụng, công suất bếp điện cờng độ dòng điện chạy qua bếp thời gian ?

Bài Trên bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 100W.

a) Tính điện bóng đèn sử dụng 30 ngày, ngày tiếng

b) Mắc nối tiếp bóng đèn với bóng đèn khác có ghi 220V - 75W vào hiệu điện 220V Tính cơng suất tiêu thụ bóng mạch Coi điện trở bóng đèn khơng đổi

Bài tập tổng hợp phần ®iƯn häc

Bài 1 Cho mạch điện hình vẽ,trong

R điện trở tồn phần biến trở,Rb điện trở bếp điện.

Biết Rb =

R

, điện trở dây nối K và khố K khơng đáng kể.Đặt vào hai đầu A B Hiệu điện khơng đổi U Con chạy C nằm C

giữa biến trở

a ) Khố K đóng Tính hiệu suất mạch điện U Xem công suất tiêu thụ bếp cơng suất có ích

b ) Mắc thêm đèn loại 12V – 8W song song với đoạn mạch AC biến trở đồng thời mở khoá K Hỏi hiệu điện U điện trở R thoả mãn điều kin no ốn sỏng bỡnh thng

Bài giải

a,Khóa K đóng mạch vẽ lại R/2 R/2

A C B Điện trở đoạn mạch CB: RCB=

R 2.Rb

R 2+Rb

=R

4 Rb

Điện trở tương đương đoạn mạch: RAB = RAC+RCB =

3

4R

Cường độ dòng điện qua mạch chính: I =

4 AB

U U

R = R

Công suất tiêu thụ toàn mạch:

2

4

3 U P U I

R

= =

Hiệu điện hai đầu bếp điện:

1

3

CB CB

U =I R = U

Công suất tiêu thụ bếp điện:

2 2

9 CB b b U U P R R = = Hiệu suất: 0,167 16,7%

b P H H P = » Þ =

b, Khóa K mở mắc đèn mạch vẽ lại

R/2

A C Rb B

Rđ

Đèn sáng bình thường nên UAC = Uđ = 12V Þ UCB = U – 12

Cường độ dòng điện qua đèn: Iđ =

2 d d P A U =

Dòng điện qua mạch :

2 12 12

3

2 2

AC CB

b

U U U

I

R R R R

-= + = Û + = 24 R U Þ = +

BÀI 2: Hai bóng đèn Đ1 Đ2 có kí hiệu 2,5V - 1W 6V- 3W,

mắc hình vẽ Biết bóng đèn sáng bình thường Tính: a Hiệu điện đặt vào đầu đoạn mạch

b Điện trở Rx điện trở mạch điện MN

Bài giải

a: Cỏc búng ốn sỏng bỡnh thng nghĩa sáng định mức, U I qua đèn phải U I định mức bóng đèn

vậy hiệu điện đặt vào đoạn mạch : UMN = U2 = (V)

b. gọi U1 UR hiệu điện đặt vào đèn Đ1 điện trở Rx

ta có : UMN = U1 + UR  UR = UMN - U1 = – 2,5 = 3,5 (V)

R

x Đ1

Dòng điện qua Rx dòng điện qua Đ1: I1=

P1 U1

=

2,5=0,4(A) ; RX=UR

I1

=3,5

0,4=8,75(Ω)

Gọi R1 , R2 điện trở đèn Đ1 , Đ2





2









2 2

1

1

1

1 2

2,5 8,75 6, 25 12

6, 25( ); 12( ); 6,7( )

1 8,75 6, 25 12

X

X

R R R

U U

R R R

P P R R R

 

           

   

Bài 3: Cho mạch điện hình vẽ:

Hiệu điện hai điểm A, B không đổi

a Chứng minh rằng: Nếu dòng điện qua am pe kế IA =

thì R R = R R .

b Cho U = 6V, R1 = 3, R2 = R3 = R4 = 6 Điện trở am pe kế

nhỏ khơng đáng kể Xác định chiều dịng điện qua ampe kế số nó?

c Thay am pe kế vơn kế có điện trở lớn Hỏi vôn kế bao nhiêu? cực dương vôn kế mắc vào điểm C hay D

Bài giải

Gi dũng in qua cỏc in tr R1, R2, R3, R4; am pe kế tương ứng là: I1, I2, I3, I4

và IA

a) Theo IA = nên I1 = I3 =

U

R R ; I

2 = I4 =

U

R R (1) Ta có UCD = UA = IARA =  UAC = UAD hay I1R1 = I2R2 (2)

Từ (1) (2) ta có:

1

1

U.R U.R

R R R R 

1

1

R R

R R R R 

3

R R

R R 

1

R R

R R

b) Vì RA = nên ta chập C với D mạch điện có dạng:

(R1 // R2) nt(R3 // R4)

Ta có: R12 = 2

R R 3.6

2

R R 3 6   ; R34 =

3 4

R R 6.6

3

R R 66  

Hiệu điện R12: U12 =

12 12 34

U R

R R = 2,4V

 cường độ dòng điện qua R1 I1 =

12

U 2,

0,8A

R  

Hiệu điện R34: U34 = U  U12 = 3,6V  cường độ dòng điện qua R3 I3 =

34

U 3,

0, 6A

R  

Vì I3 < I1 dịng điện qua am pe kế có chiều từ C  D Số am pe kế là:

IA = I1 - I3 = 0,8 - 0,6 = 0,2A

c) Theo RV = ∞ nối vào C, D thay cho am pe kế đó:

mạch điện có dạng: (R1 nt R3) // (R2 nt R4)

I1 = I3 =

U

R R 3 6 3A; I

2 = I4 =

U

R R 66 = 0,5A

Hiệu điện R1: U1 = I1R1 =

2

3 = 2V

Hiệu điện R2: U2 = I2R2 = 0,5.6 = 3V

Ta có U1 + UCD = U2  UCD = U2 - U1 = 1V

Vôn kế 1V  cực dương vôn kế mắc vào C

Bài 4: Một "hộp đen" có đầu ra, bên chứa mạch điện gồm nguồn điện lý tưởng (khơng có điện trở trong) điện trở R chưa biết giá trị Nếu mắc điện trở R0 biết hai đầu dịng điện qua điện trở I120

Nếu mắc R0 vào hai đầu dịng điện qua I130, đồng thời I13I12

Cịn mắc R0 vào hai đầu khơng có dịng điện qua Hãy vẽ sơ đồ

mạch điện "hộp đen", xác định hiệu điện nguồn điện giá trị điện trở R "hp en"

Bài giải

- Cn vào điều kiện ta có sơ đồ mạch điện "hộp đen" hình vẽ:

- Ta có: I12 =U/R0 (1);

I13 = U/(R + R0) (2) I23 = (3);

- Từ (1) (2) ta tìm được:

U = I12.R0 R = R0.(I12 - I13)/I13 ;

Bài 5 Cho mạch điện hình vẽ Các điện trở mạch có giá trị chưa biết Khi mắc nguồn điện có hiệu điên U không đổi vào hai điểm A C hai điểm B D cơng suất toả nhiệt mạch P Khi mắc nguồn điện vào hai điểm B C hai điểm A D cơng suất toả nhiệt mạch 2P Hỏi mắc nguồn vào hai điểm C D cơng suất toả nhiệt mạch (tính theo P)?

Bài giải

- Cụng sut ca mạch điện: P U2/R

 ; PAC PBD  RAC RBD ;

- Gọi điện trở R1, R2, R3 R4, ta có:

1 4)

1 4

( ( )

AC BD

R R R R R R R R

R R

R R R R R R R R

   

  

      ;

khai triển rút gọn ta có R1R3

- Tương tự ta có: RBC RAD  R2 R4

R _ +

U

2

3

A B

C

D

2

4

v v

- Theo ra: P U 2/RAC

2

2P U /RAD  RAC 2RAD

Vậy :

1 2

1 2

R ( ) (2 )

2

2( ) 2( )

R R R R R

R R R R

 



   R12 2R R1 2 2R22 0 (*)

Giải PT (*) với ẩn số R1 loại nghiệm âm ta được: R1 R2(1 3)

2

1

( ) / CD

CD

U U

P

R R R

 

 ; U = const nên : P RCD CD P RAC AC hay :

2 CD

P  P



Bài : Mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ R1 = 12 Ω

R2 = R3 = Ω ; UAB 12 v RA ; Rv rÊt lín

A R1 R3 B

a TÝnh sè ampekế, vôn kế

công suất thiêu thụ điện đoạn mạch AB b Đổi am pe kÕ, v«n kÕ cho

Thì am pe kế vơn kế giá trị Tính cơng suất đoạn mạch điện

Bµi gi¶i: R1 // R2 nt R3 ⇒ R = R1,2 + R3 = 12

12+6+6 = 10 Cờng độ dòng tm I = U

R = 1,2 A

TÝnh U3 = I R3 = 7,2 v ⇒ v«n kÕ chØ 7,2 v U1,2 = I R1,2 = 1,2 = 4,8 v

⇒ I2 =

U2 R2

= 0,8 A -> am pe kÕ chØ IA = 0,8 A P = UI = 14, w

c ( R1nt R3) // R2 ⇒ I1,3 =

U R1,3 =

2 A

+ U3 = I3 R3 = v ⇒ v«n kÕ chØ v

+ IA = I2 =

U

R2=2A -> I = I1,3 + I2 =

3+2=

3 (A)

+ P = U I = 12

3 = 32 (w)

Câu 2: Cho dụng cụ sau: nguồn điện có hiệu điện khơng đổi U = 12v hai bóng đèn D1 ( v - 0,4 A) Đ2 ( 6v - 0,1A) biến trở Rb

a mắc chúng thành mạch nh để hai đèn sáng bình thờng vẽ sơ đồ mạch tính điện trở biến trở tơng ứng với cách mắc

b Tính cơng suất tiêu thụ biến trở ứng với sơ đồ Từ suy dùng sơ đồ no cú li hn

bài giải:

a cú thể mắc theo sơ đồ

+ Sơ đồ 1: A Đ1 C Đ2 B

§Ĩ U1 = U2Rx = U

2=

12

2 =6 v Rx

⇒ R2Rx = R1 = 15 Ω ⇒

1 15=

1 60+

1

Rx §2

⇒ Rx = 20 Ω A C

§1

Pb = U

2

Rx

= 62

20 = 1,8 w

* Sơ đồ : U1,,2 =Ux' = 6v ⇒ R'x = R12 ->

1 R 'x=

1 15+

1

60 ⇒ R'x = 12

Ω P'x =

2

12 = w

b So sánh Px P'x hai sơ đồ

P'x > Px ( 3w > 1,8 w) nên ta chọn sơ đồ 1( công xuất toả nhiệt Rx vơ ích)

Bài 7: Đặt cầu trung hoà điện đợc treo dây tơ mảnh vào giữa hai kim loại tích điện trái dấu Biết cầu khơng thể chạm hai kim loại Quả cầu có đứng n hay khơng nếu: a Hai có điện tích b Một có điện tích lớn

2 Cho sơ đồ (hình vẽ 3) R=4 Ω ; R1 đèn 6V – 3W; R2 biến trở; UMN không

đổi 10V

a Xác định R2 để đèn sáng bình thờng.b Xác định R2 để công suất tiêu thụ R2

cực đại

c Xác định R2 để công suất tiêu thụ mạch song song cực đại

M N R R1 A B

R2

Bµi giải :

a Do hởng ứng nên cầu xuất điện tích Các lực hút đẩy điện tích cực cân nên cầu vị trí cũ

b Khi dơng tích điện lớn hơn, lực hút đẩy từ hai lên cầu không cân Kết lực hút dơng lớn nên cầu bị hút phía dơng Hiện tợng xảy tơng tự âm tích điện lớn (quả cầu bị hút phía âm (Học sinh tự vẽ hình minh hoạ)

2 a Khi ốn sỏng bình thờng thì: U R2 = 6V ; I2 = I – I1 Với I =(U0+Ud) ⇒ R2

= 12 Ω

b TÝnh RMN theo R2; I theo R2 vµ I2 theo R2 ta cã: P2 = I22 R2 ⇒ P2 =

√

R2+

3

√

R2 ¿2

4¿

225

¿

⇒ P2 cực đại R2 = Ω

c + Đặt điện trở tơng đơng đoạn mạch song song x cơng suất tiêu thụ đoạn mạch là:PAB = x.I2 = x 10/(4+x)2

Khi đó: PAB cực đại x = Ω Vậy: R2 = ụm

Bài Cho mạch điện nh hình dới, có hai công tắc K1 K2, biết điện trở

R1 = 12,5 ; R2 = 4, R3 = 6 HiƯu ®iƯn thÕ hai đầu đoạn mạch UMN =

48,5(V) K2

a) K1 đóng, K2 ngắt, tìm cờng độ dịng điện

qua điện trở

b) K1 ngt, K2 úng, cng dũng in

trong mạch lúc lµ 1A TÝnh R4

R2

c) K1 K2 đóng Tính điện trở tơng đơng mạch

R3và cờng độ dòng điện mch chớnh

Bài giải

a) Khi K1 úng, K2 ngắt, mạch điện có R1 R2 mắc nối tip Vy dũng in qua

điện trở :

I= UMN

R1+R2 =48,5

12,5+4=2,94(A)

b) Khi K1 ngắt, K2 đóng Mạch điện gồm R1, R4 R3 mắc nối tiếp với

-> Điện trở tơng đơng R1,4,3 = R1 + R4 + R3 =

UMN

I =

48,5

1 =48,5

Vậy điện trở tơng đơng R1,4,3 = 48,5 => R4 = R143 – R1 – R3 = 48,5 – 12,5 – =

30

c) Khi K1 K2 đóng mạch điện gồm R1nt {R2 //(R3 nt R4)}

Ta cã : R3,4 = R3 + R4 = + 30 = 36 => R2,3,4=

R2.R3,4 R2+R3,4

=4 36

4+36=3,6Ω

Điện trở tơng đơng mạch :RMN = R1 + R234 = 12,5 + 3,6 = 16,1

Cờng độ dịng điện mạch : I=UMN

RMN

=48,5

16,1 ~ 3A

Bài Cho mạch điện có sơ đồ sau Biết UAB = 12V không đổi, R1 = 5 ; R2 = 25 ;

R3 = 20 Nhánh DB có hai điện trở giống r, hai điện trở r mắc

nối tiếp vôn kế V giá trị U1, hai điện trở r mắc song song vôn kế V giá trị

U2 = 3U1 : R1 C R2

1) Xác định giá trị điện trở r ? ( vơnkế có R =  )

2) Khi nhánh DB có điện trở r, vơnkế V giá trị ? A V 3) Vônkế V giá trị U1 ( hai điện trở r R3 D r

nối tiếp ) Để V số cần : + Hoặc chuyển chỗ điện trở, điện trở r chuyển đâu mạch điện ?

+ Hoặc đổi chỗ hai điện trở cho nhau, điện trở ?

Bµi gi¶i :

1) Do vơnkế có điện trở vơ lớn nên ta có cách mắc ( R1 nt R2 ) // ( R3 nt 2r )

Ta tính cường độ dịng điện qua điện trở R1 I1 = 0,4A; cường độ dòng điện

qua R3 I3 =

UAB R3+2r

=12

20+2r

UDC = UAC - UAD = I1.R1 - I3.R3 = 0,4.5 - 12 2020

+2r =

4r −200

20+r (1)

Ttự hai điện trở r mắc song song ta có cách mắc ( R1 nt R2 ) // ( R3 nt 2r ) ;

lý luận trên, ta có: U’DC = 402r −400

+r (2) Theo ta có U’DC = 3.UDC , từ (1) & (2) một phương

trình bậc theo r; giải PT ta r = 20 ( loại giá trị r = - 100 ) Phần 2)

tính UAC & UAD ( tự giải ) ĐS : 4V

3) Khi vơn kế số mạch cầu cân : RAC

RAD

=RCB

RDB (3)

+ Chuyển chỗ điện trở : Để thoả mãn (3), ta nhận thấy chuyển điện trở r lên nhánh AC mắc nối tiếp với R1 Thật vậy, có RAC = r + R1 = 25 ;

RCB = 25 ; RAD = 20 RDB = 20 (3) thoả mãn

+ Đổi chỗ hai điện trở : Để thoả mãn (3), đổi chỗ R1 với điện trở r ( lý

luận trình bày tt )

Bài 10 Một ấm điện có điện trở R1 R2 Nếu R1 R2 mắc nối tiếp với

thời gian đun sôi nước đựng ấm 50 phút Nếu R1 R2 mắc song song với

nhau thời gian đun sơi nước ấm lúc 12 phút Bỏ qua nhiệt với môi trường điều kiện đun nước nhau, hỏi dùng riêng điện trở

thì thời gian đun sơi nước tương ứng ? Cho hiệu điện U không đổi Bài gi¶i :

* Gọi Q (J) nhiệt lượng mà bếp cần cung cấp cho ấm để đun sơi nước Q ln khơng đổi trường hợp Nếu ta gọi t1 ; t2 ; t3 t4 theo thứ tự thời gian

bếp đun sôi nước tương ứng với dùng R1, R2 nối tiếp; R1, R2 song song ; dùng

R1 dùng R2 theo định luật Jun-lenxơ ta có :

Q= U2.t

R =

U2.t1

R1+R2=

U2.t2

R1.R2 R1+R2

=U

2

.t3

R1 =

U2.t4

R2 (1) * Ta tính R1 R2 theo Q; U ; t1 t2 : + Từ (1)  R1 + R2 = U

2

.t1

Q + Cũng từ (1)  R1 R2 = U

2

.t2

Q (R1+R2)=

U4.t1.t2

Q2

Theo định lí Vi-et R1 R2 phải nghiệm số phương trình:

R2 - U2.t1

Q R +

U4.t 1.t2

Q2 = (1)

Thay t1 = 50 phút ; t2 = 12 phút vào PT (1) giải ta có  = 102 U

4

Q2 

√Δ = 10 U2 Q

 R1 =

U2.t

Q +

10 U2 Q

2 =

(t1+10).U2

2.Q =¿

30 U2

Q R2 = 20 U2

Q * Ta có t3 =

Q.R1

U2 = 30 phút t4 =

Q.R2

U2 = 20 phút Vậy dùng

riêng điện trở thời gian đun sơi nước ấm tương ứng 30ph 20 ph

Bài 11 Một hộp kín chứa nguồn điện khơng đổi có hiệu điện U điện trở thay đổi r ( Hvẽ )

r

A U B

Khi sử dụng hộp kín để thắp sáng đồng thời hai bóng đèn Đ1 Đ2 giống

và bóng đèn Đ3, người ta nhận thấy rằng, để bóng đèn sáng bình thường

có thể tìm hai cách mắc :

+ Cách mắc : ( Đ1 // Đ2 ) nt Đ3 vào hai điểm A B

+ Cách mắc : ( Đ1 nt Đ2 ) // Đ3 vào hai điểm A B

a) Cho U = 30V, tính hiệu điên định mức đèn ?

b) Với hai cách mắc trên, cơng suất tồn phần hộp P = 60W Hãy tính giá trị định mức bóng đèn trị số điện trở r ? c) Nên chọn cách mắc hai cách ? Vì ?

Bài gi¶i :

a) Vẽ sơ đồ cách mắc dựa vào để thấy : + Vì Đ1 Đ2 giống nên có I1 = I2 ; U1 = U2

+ Theo cách mắc ta có I3 = I1 + I2 = 2.I1 = 2.I2 ; theo cách mắc

U3 = U1 + U2 = 2U1 = 2U2

+ Ta có UAB = U1 + U3 Gọi I cường độ dịng điện mạch : I = I3

U1 + U3 = U - rI  1,5U3 = U - rI3  rI3 = U - 1,5U3 (1)

+ Theo cách mắc UAB = U3 = U - rI’ ( với I’ cường độ dịng điện mạch

chính ) I’ = I1 + I3

 U3 = U - r( I1 + I3 ) = U - 1,5.r.I3 (2) ( theo 2I1 = I3 )

+ Thay (2) vào (1), ta có : U3 = U - 1,5( U - 1,5U3 )  U3 = 0,4U = 12V  U1 = U2 = U3/2 = 6V

b) Ta xét sơ đồ cách mắc :

* Sơ đồ cách mắc : Ta có P = U.I = U.I3  I3 = 2A, thay vào (1) ta có r = 6 P3

= U3.I3 = 24W ; P1 = P2 = U1.I1 = U1.I3 / = 6W

* Sơ đồ cách mắc 2 : Ta có P = U.I’ = U( I1 + I3 ) = U.1,5.I3  I3 = 4/3 A, (2) r =

U −1,5U3

I3 = 9

Tương tự : P3 = U3I3 = 16W P1 = P2 = U1 I3 / = 4W

c) Để chọn sơ đồ cách mắc, ta tính hiệu suất sử dụng địên sơ đồ : + Với cách mắc : H1=U1+U3

U 100  = 60 ; Với cách mắc : H1=U3

U 100  = 40

+ Ta chọn sơ đồ cách mắc có hiệu suất sử dụng điện cao

Nhiệt lợng -định luật jun - lenxơ

I dạng tập

Bài 1: dây dẫn có điện trở 42ơm, đợc đặt vào hđt 18V Tính nhiệt lợng mà dây dẫn toả 25 phút theo đơn vị Jun calo

Bài 2: Một ấm điện có ghi 220V-1000W đợc sử dụng với hđt 220V để đun sôi 2,1l từ nhiệt độ ban đầu 220C Bỏ qua nhiệt lợng làm nóng vỏ ấm nhiệt lợng toả

ra mơi trờng Tính thời gian đun sôi nớc, biết nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K Bài 3: Một bếp điện hoạt động bình thờng có điện trở R = 80ơm cđdđ qua bếp 2,5A

a/ TÝnh nhiƯt lợng mà bếp toả giây

b/ Dùng bếp điện để đun sôi 1,5 l nớc có nhiệt độ ban đầu 250C thời gian

đun sôi nớc 20 phút Coi nhiệt lợng cần thiết để đun sơi nớc có ích, tính hiệu suất bếp, biết nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K

c/ Mỗi ngày sử dụng bếp điện Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp 30 ngày, giá 1kWh điện 700đ

Bài 4: Một ấm điện có ghi 220V-1000W đợc sử dụng với hđt 220V để đun sôi 2l nớc từ nhiệt độ 200C Hiệu suất ấm 90%, nhiệt lợng cung cấp để đun sơi

níc lµ cã Ých

a/ Tính nhiệt lợng cần thiết để đun sơi lợng nớc trên, biết nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K

b/ Tính nhiệt lợng mà bếp toả c/ Tính thời gian đun sơi lợng nớc

Bài 5: Đờng dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình có chiều dài tổng cộng 40m có lõi đồng với tiết diện 0,5mm2 Hđt nhà 220V Gia đình sử

dụng dụng cụ điện có tổng cơng suất 165W trung bình ngày Biết điện trở suất đồng 1,7.10-8 Ω m

a/ TÝnh điện trở toàn dây dẫn

b/ Tính nhiệt lợng toả dây dẫn 30 ngày

Bài 6: Một bếp điện hoạt động bình thờng có điện trở R = 120ơm cờng độ dịng điện qua bếp 2,4A

a/ Tính nhiệt lợng mà bếp toả 25 gi©y

b/ Dùng bếp để đun sơi 1l nớc có nhiệt độ ban đầu 250C thời gian đun nớc

là 14 phút Tính hiệu suất bếp, coi nhiệt lợng cần thiết để đun sơi nớc có ích, biết nhit dung riờng ca nc 4200J/kg.K

Bài 7: Dây xoắn bếp điện dài 12m, tiết diện 0,2mm2 , điện trở suất 1,1.10 -6 m

a/ Tính điện trở dây xoắn nhiệt lợng toả thời gian 10 phút mắc bếp vào hđt 220V

b/ Trong thi gian 10 phỳt bếp đun sơi l nớc từ nhiệt độn 240C,biết nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K, bỏ qua mát nhiệt.

Bài 8: Một bếp điện đợc sở dụng hiệu điện 220V dịng điện chạy qua bếp điện có cờng độ 2,8A Dùnh bếp đun sơi đợc1,2l nớc từ nhiệt độ ban đầu 210 C

trong thêi gian 14 TÝnh hiÕut cđa bÕp ®iƯn , biÕt nhiƯt dung riªng cđa níc C = 4200J/kg.K

Bài 9: Một ấm điện có ghi 220V- 600W đợc sở dụng với hiệu điện 220Vđể đun sôi 2,2l nớc từ nhiệt độ ban đầu 270C Bỏ qua nhiệt lợng làm nóng vỏ ấm v

nhiệt lợng toả môi trờng Tính thời gian đun sôi nớc

Bi 10: Một gia đình sử dụng dụng cụ điện có tổng cơng suất 180W trung bình ngày hiệu điện 220V

a) Tính cờng độ dòng điện chạy dây dẫn nối từ cột điện vào nhà (Bỏ qua điện trở dây dẫn)

b/ Tính điện mà gia đình sử dụng 30 ngày

Bài 11: Một ấm điện có ghi 220V-500W đợc sử dụng với hđt 220V để đun sôi 2,3l nớc từ nhiệt độ 240C Hiệu suất ấm 76%, nhiệt lng cung cp un

sôi nớc cã Ých

a/ Tính nhiệt lợng cần thiết để đun sôi lợng nớc trên, biết nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K

b/ Tính nhiệt lợng mà bếp tở thời gian đun sơi lợng nớc

Bài 12: Giữa hai điểm A B có hđt 120V, ngời ta mắc song song dây kim loại C-ờng độ dòng điên qua dây thứ 4A, qua dây thứ hai 2A

a/ Tính cờng độ dịng điện mạch

b/ Tính điện trở dây điện trở tng ng ca mch

c/ Tính công suất điện mạch điện sử dụng giê

d/ Để có cơng suất đoạn 800W ngời ta phải cắt bớt đoạn đoạn dây thứ hai mắc song song lại với dây thứ vào hđt nói Hãy tính điện trở đoạn dây bị cắt

Bài 13: Dùng bếp điện loại (220V-1100W) để đun sôi ấm nớc sau phút nớc sơi mắc bếp vào hđt u = 220V

a/ Nếu mắc bếp vào hđt U'= 110V để đun ấm nớc sau nớc sơi b/ Nếu cắt bớt 1/3 chiều dài dây xoắn bếp điện mắc bếpvào hđt U = 220V sau nớc sơi?

Bài 14: CHo dịng điện cờng độ 2,5A chạy qua ấm đun nớc điện chứa 500g nớc 150C thời gian 15 phút nớc sơi Tính điện trở ấm đun nớc Cho

biết ấm đun nớc môi trờng hấp thụ nhiệt lợng 15% nhiệt lợng điện trở toả ra, biết nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K

Bài 15: Để đun sôi 10 l nớc xô từ nhiệt đọ ban đầu 100C thời gian

là 1giờ 45 phút, ngời ta dùng hai dây dẫn mắc nối tiếp có chất liệu, tiết diện, nhng chiều dài dây gấp hai lần dây Cho nhiệt lợng mát không đáng kể, biết nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K Xác định công suất dây

Bài 16: Một bếp điện (220V-600W) đợc mắc vào hđt 220V Hỏi a/ Cờng độ dòng in qua dõy xon

b/ Điện trở dây xo¾n

c/ Dùng bếp để đun l nớc sau 10 phút sơi Tính nhiệt lợng bếp toả d/ Xác định nhiệt độ ban đầu nớc Cho biết biết nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K bỏ qua mát nhiệt ấm đun nớc môi trờng hấp thụ Bài 17: Hđt lới điện 220V B ấm điện loại 220V-1000W Vơn kế có điện trở lớn đợc mắc vào hai đầu ấm điện, 210V

a/ Dây dẫn tới bếp điện đồng, đờng kính tiết diện 1,2mm Tính độ dài dây b/ Tính thời gian cần thiết để đun sơi l nớc nhiệt độ ban đầu 200C, biết

hiệu suất trình đun 85%

c/ Tính nằng lợng hao phí (ra kWh) dây tải điện cộng với nhiệt vô ích vỏ ấm điện khoảng thời gian đun nớc nói

Bài 18: Có động xay bột dùng gia đình loại hđt 220V, cđdđ thờng xuyên qua động làm việc 4,5A, điện trở động 1,5ôm Trừ phần lợng mát nhiệt, coi lợng dịng điện chuyển hố cho động có ích

a/ Nếu động nhãn ghi số kĩ thuật mà cần phải viết lại, ta viết nh nào?

b/ Hiệu suất động bao nhiêu?

c/ Động làm việc 4phút40s nghiền đợc 1kg gạo Tính điện tiêu thụ tơng ứng Mỗi ngày máy nghiền 20kg gạo, tính điện tiờu th tng ng (kWh)

Chơng ii điện từ học

I Kiến thức cần nhớ dạng tËp

Nam ch©m cã hai cùc: cùc B¾c (N), cùc nam (S)

Khi đặt hai nam châm gần chúng tơng tác với nhau: Cùng cực đẩy nhau, khác cực hút

2 Từ trờng không gian nam châm xung quanh dòng điện có khả tác dụng lực từ lên kim nam ch©m

3 Từ phổ cho ta hình ảnh trực quan từ trờng Thu đợc từ phổ cách rắc mạt sắt lên bìa gõ nhẹ cho mạt sắt tự xếp bìa

4 Đờng sức từ hình ảnh cụ thể từ trờng Các đờng sức từ có chiều xác định

Quy tắc nắm tay phải ( áp dụng tìm chiều dịng điện, chiều đờng sức từ)

Nắm bàn tay phải, đặt cho bốn ngón tay hớng theo chiều dịng điện chạy qua vịng dây ngón tay choãi chiều đờng sức từ lòng ống dây

8 Quy tắc bàn tay trái ( áp dụng tìm chiều dịng điện, chiều lực điện từ, chiều đờng sức từ)

Đặt bàn tay trái cho đờng sức từ hớng vào lịng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay hớng theo chiều dịng điện ngón tay chỗi 900 chỉ

chiỊu cđa lùc ®iƯn tõ

9 Cơng suất hao phí toả nhiệt đờng dây tải điện. P = RP

2

U2

Để giảm hao phí điện đờng dây tải điện tốt tăng hiệu điện đặt vào hai đầu đờng dây

10.M¸y biÕn thÕ

Gồm hai cuộn dây sơ cấp n1 thứ cấp n2 đặt cách điện với

mét lâi thÐp kÜ thuËt

Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều cuộn thứ cấp xuất dòng điện xoay chiều

U1 U2

= n1

n2 Nếu n1 < n2 máy có tác dụng tăng

Nếu n1 > n2 máy có tác dụng hạ

Bài tập điện từ học

Bài Cuộn sơ cấp máy biến có 4000 vòng, cuộn thứ cấp có 250 vòng a) Máy biến có tác dụng tăng hay hạ ?

b) Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều 220 V hai đầu cuộn thứ cấp có hiệu điện ?

( 13.75V)

Bài Ngời ta muốn tải công suất điện 4500W từ nhà máy thuỷ điện đến khu dân c cách nhà

Máy 65km Biết 1km dây dẫn có điện trë 0,8

a) Hiệu điện hai đầu dây tải điệnlà 25 000V Tính cơng suất hao phí toả nhiệt đờng dây

b) Nếu để hiệu điện hai đầu đoạn dây tải điện 220V mà truyền cơng suất toả nhiệt đờng dây ?

( 336.96 W ; 4349306W)

Bài Một máy phát điện xoay chiều cho hiệu điện hai cực máy 1800V muốn

Tải điện xa ngời ta phải tăng hiệu điện lên 36 000V

a) Hỏi phải dùng máy biến có cuộn dây có số vòng theo tỉ lệ ? Cuộn dây mắc vào hai đầu máy phát điện ?

b) Công suất hao phí giảm lần ? ( n2 = 20n1 ; 400lÇn)