Đề bài - bài 11.10 trang 34 sbt vật lý 9

Đề bài

Hai bóng đèn Đ1và Đ2có cùng hiệu điện thế định mức là U1=U2=6V; khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R1=12 và R2=8.Mắc đèn Đ1và Đ2cùng 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 Rbcủa biến trở khi hai đèn sáng bình thường.

b. Biến trở này được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất là 1,10.10-6m 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 Rblà giá trị tính được ở câu a trên đây.

Lời giải chi tiết

a)Vì U1= U2= 6V < U = 9V nên hai đèn muốn sáng bình thường phải mắc song song với nhau và cả cụm đèn ghép nối tiếp với biến trở Rbnhư hình vẽ

Sơ đồ mạch điện như hình dưới đây

Mạch gồm: [\(R_1\) // \(R_2\) ] nt \(R_b\)

Cường độ dòng điện qua \(R_1, R_2\)và toàn mạch:

\({I_1} = \dfrac{U_1}{R_1} = \dfrac{6}{12} = 0,5{\rm{A}}\)

\({I_2} = \dfrac{U_2}{R_2} =\dfrac{6}{8} = 0,75{\rm{A}}\)

\(I_{12}=I_1+I_2=0,5+0,75=1,25A\)

Điện trở tương đương của\(R_1, R_2\) là:

\(\dfrac{1}{R_{12}} = \dfrac{1}{R_1} +\dfrac {1}{R_2} =\dfrac {1}{12} + \dfrac{1}{8} \Rightarrow {R_{12}} = 4,8\Omega \)

Điện trở toàn mạch: \(R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{9}{1,25} = 7,2\Omega \)

Điện trở của biến trở: \(R_{b}=R-R_{12}= 7,2 4,8 = 2,4\)

b) Điện trở lớn nhất của biến trở:

\(R_{bmax}= 15R_b= 15 . 2,4 = 36\)

Độ dài của dây cuốn làm biến trở:

\(l = \dfrac{R.S}{\rho } = \dfrac{36.0,8.{10}^{ - 6}}{1,1.{10}^{ - 6}} = 26,2m\)