Đề bài - bài 3 trang 33 sgk vật lí 9

Một bóng đèn có điện trở R1= 600Ω được mắc song song với bóng đèn thứ hai có điện trở R2= 900Ω vào hiệu điện thế UMN= 220V như sơ đồ hình 11.2. Dây nối từ M tới A và từ N tới B là dây đồng, cóchiều dài tổng cộng làl= 200m và có tiết diện S = 0,2mm2. Bỏqua điện trở của dây nối từ hai bóng đèn tới A và B.

Đề bài

Một bóng đèn có điện trở R1= 600Ω được mắc song song với bóng đèn thứ hai có điện trở R2= 900Ω vào hiệu điện thế UMN= 220V như sơ đồ hình 11.2. Dây nối từ M tới A và từ N tới B là dây đồng, cóchiều dài tổng cộng làl= 200m và có tiết diện S = 0,2mm2. Bỏqua điện trở của dây nối từ hai bóng đèn tới A và B.

a] Tính điện trở của đoạn mạch MN.

b] Tính hiệu điện thế đặt vào hai đầu của mỗi đèn.

GỢI Ý CÁCH GIẢI

a] Tính điện trở của toàn bộ đoạn mạch :

- Tính điện trở tương đương của hai bóng đèn R12mắc song song.

- Tính điện trởRdcủa dây nối.

- Điện trở RMNcủa đoạn mạch là điện trở tương đương của R12nối tiếp với Rd. Từ đó suy ra RMN.

b] Tính hiệu điện thế dặt vào hai đầu mỗi đèn.:

- Tính cường độ I của dòng điện mạch chính.

- Từ đó tính hiệu điện thế đặt trên mỗi đèn U1,U2.

Video hướng dẫn giải

Phương pháp giải - Xem chi tiết

- Hệ thức định luật Ôm: I = U/R

- Sử dụng công thức của đoạn mạch mắc nối tiếp và song song

- Điện trở của dây dẫn: \[R = {{\rho l} \over S}\]

Lời giải chi tiết

Tóm tắt

\[{R_1}//{R_2}\]

\[{R_1} = 600\Omega ;{R_2} = 900\Omega \]

\[{U_{MN}} = 220V\]

\[l = 200m;S = 0,2m{m^2}\]

\[\begin{array}{l}{R_{tm}} = ?\\{U_1} = ?;{U_2} = ?\end{array}\]

Lời giải

a]

+ Điện trở của dây nối từ M tới A và từ N tới B là:

\[{R_d} = \rho \displaystyle{l \over S} = {1,7.10^{ - 8}}.{{200} \over {{{0,2.10}^{ - 6}}}} = 17\Omega {\rm{ }}\]

+ Điện trở tương đương của hai bóng đèn R1và R2mắc song song là:

\[{R_{12}} = \displaystyle{{{R_1}{R_2}} \over {{R_1} + {R_2}}} = {{600.900} \over {600 + 900}} = 360\Omega \]

+ Điện trở của đoạn mạch MN là \[R_{MN}=R_{d}+R_{12}= 17 + 360 = 377Ω\].

b]

+Cách 1:

Cường độ dòng điện mạch chính là: \[I = \displaystyle{U \over {{R_{MN}}}} = {{220} \over {377}} = 0,584A\]

=> Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn là: \[U_1=U_2=I.R_{12}=0,584.360 = 210V\]

+ Cách 2:

Vì dây nối từ M tới A và từ N tới B coi như một điện trở tổng cộng bên ngoài \[{R_d}\] mắc nối tiếp với cụm hai đèn \[\left[ {{R_1}//{R_2}} \right]\] nên ta có hệ thức:

\[\begin{array}{l}\dfrac{{{U_d}}}{{{U_{12}}}} = \dfrac{{{R_d}}}{{{R_{12}}}} = \dfrac{{17}}{{360}}\\ \Rightarrow {U_d} = \dfrac{{17}}{{360}}{U_{12}}\end{array}\]

[Trong đó \[{U_{12}}\] - là hiệu điện thế hai đầu mỗi đèn: \[{U_{12}} = {U_{D1}} = {U_{D2}}\]]

Mà \[{U_d} + {U_{12}} = {U_{MN}} = 220V\]

Ta suy ra:

\[\begin{array}{l}\dfrac{{17}}{{360}}{U_{12}} + {U_{12}} = 220V\\ \Rightarrow {U_{12}} = 210V\end{array}\]

Vậy hiệu điện thế đặt vào hai đầu của mỗi đèn là \[{U_{D1}} = {U_{D2}} = 210V\]

Video liên quan

Chủ Đề