Bài 12.15 trang 37 SBT Vật lý 9

Đề bài

Trên hai bóng đèn dây tóc Đ₁ và Đ₂ có ghi số tương ứng là 3V-1,2W và 6V-6W. Cần mắc hai đèn này cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U=9V để hai đèn này sáng bình thường.

a. Vẽ sơ đồ mạch điện thỏa mãn yêu cầu nói trên và giải thích vì sao khi đó hai đèn có thể sáng bình thường.

b. Tính điện trở của mỗi bóng đèn và của biến trở khi đó.

c. Tính công suất điện của biến trở khi đó.

Lời giải chi tiết

a) Sơ đồ mạch điện như hình dưới đây:

Vì \(U = U_{1b} + U_2 = 9V\). Nên mắc bóng đèn (Đ₁ // biến trở) và nối tiếp với bóng đèn Đ₂ thì đèn sáng bình thường

b) Điện trở của mỗi đèn và biến trở khi đó:

 \({R_1} = \dfrac{U_1^2}{P_1} =\dfrac{3^2}{1,2} = 7,5\Omega\)

\({R_2} = \dfrac{U_2^2}{P_2} = \dfrac{6^2}{6} = 6\Omega\)

Biến trở mắc song song với đèn 1 nên \(U_1=U_b=3V\)

Cường độ dòng điện qua mạch:

 \(I = {I_2} = {I_{1b}} = \dfrac{\wp}{U_2} = \dfrac{6}{6} = 1{\rm{A}}\)

Cường độ dòng điện qua đèn Đ₁:

\(I_1 = \dfrac{\wp _1}{U_1}=\dfrac {1,2}{3} = 0,4{\rm{A}}\)

Cường dộ dòng điện qua biến trở :

\(I_b=I_{1b} -I_1= 1-0,4=0,6 A\)

Điện trở qua biến trở: \({R_b} = \dfrac{U_b}{I_b} =\dfrac {3}{0,6} = 5\Omega \)

c) Công suất của biến trở khi đó là:

 \(\wp_b = \dfrac{U_b^2}{R_b} = \dfrac{3^2}{5} = 1,8W\)