Bài 9 trang 47 Tài liệu Dạy – học Vật lí 9 tập 1

Đề bài

Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 3V và cường độ dòng điện định mức 0,4A mắc với một biến trở con chạy vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V. Biến trở mắc trong mạch có tác dụng như một các chiết áp để điều chỉnh hiệu điện thế hai đầu bóng đèn.

a) Vẽ sơ đồ mạch điện.

b) Khi đàn sáng đúng định mức, phần biến trở mắc song song với bóng đèn có điện trở \(30\Omega \). Tìm giá trị điện trở lớn nhất của biến trở.

Lời giải chi tiết

a) Sơ đồ mạch điện như hình H6.8.

 b) Theo đề bài ta có : R_CB = 30 \(\Omega \).

đèn sáng đúng định mức nên :

I_đ = 0,4A và U_đ = 3V

R_đ = U_đ/I_đ = 7,5 \(\Omega \)

Ta có: I_CB = U_đ/R_CB =3/30 = 0,1A

Vậy cường độ dòng điện qua mạch là : I = I_đ + I_CB = 0,5A.

Điện trở toàn mạch : R_AM = U/I = 12/0,5 = 24 \(\Omega \).

Mặt khác: \({R_{CM}} = {{{R_d}.{R_{CB}}} \over {{R_d} + {R_{CB}}}} = {{7,5.30} \over {7,5 + 30}} = 6\,\,\left( \Omega  \right)\)

Vậy \({R_{AC}} = {R_{AM}} - {R_{CM}} = 24 - 6 = 18\,\Omega \)

Vậy điện trở lớn nhất của biến trở là: R_{b max} = R_AC + R_CB = 30 + 18 = 48 \(\Omega \).