Phần A - Trang 34,35 Vở bài tập Vật lí 9

Đề bài

A - HỌC THEO SGK

Bài 1

+ Điện trở của dây dẫn được tính theo công thức: \(R = \displaystyle{{\rho l} \over S} = {{{{1,1.10}^{ - 6}}.30} \over {{{0,3.10}^{ - 6}}}} = 110\Omega \)

+ Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là: \(I = \displaystyle{U \over R} = {{220} \over {110}} = 2A\).

Bài 2

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp là: \(R = R_1 + R_2\)

Muốn cho đèn sáng bình thường thì điện trở R của đoạn mạch nối tiếp phải có giá trị là: \(R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{12V}{0,6A} = 20 Ω\)

Suy ra \(R_2 = R – R_1 = 20 – 7,5 = 12,5 Ω\)

b) Áp dụng công thức:

\(R = \rho \displaystyle{l \over S} \\\Rightarrow l = \displaystyle{{SR} \over \rho } = {{{{1.10}^{ - 6}}.30} \over {{{0,40.10}^{ - 6}}}} = 75m\).

Vậy chiều dài dây làm biến trở là \(75m\)

Cách giải khác cho câu a): Vì đèn và biến trở ghép nối tiếp nên để đèn sáng bình thường thì \(I_b = I_Đ = I_{Đ_{đm}} = 0,6A\) và \(U_Đ = U_{Đ_{đm}} = I_{Đ_{đm}} . R_1 = 0,6.7,5 = 4,5 V\)

Mặt khác:

\(U_Đ + U_b = U = 12 V \\\to U_b = 12 – U_Đ = 12 – 4,5 = 7,5 V\)

Giá trị của biến trở khi này là:

\(R_b=\dfrac{U_b}{I_b}=\dfrac{7,5}{0,6}=12,5\Omega\)

Bài 3

a) Gọi \(R_d\) là điện trở của các dây nối MA và NB, \(R_12\) là điện trở tương đương của hai bóng đèn thì điện trở của cả đoạn mạch MN là \(R_{MN} = R_{12} + R_d\)

Trong đó \({R_{12}} = \displaystyle{{{R_1}{R_2}} \over {{R_1} + {R_2}}} = {{600.900} \over {600 + 900}} = 360\Omega \); \({R_d} = \rho {l \over S} = \displaystyle{1,7.10^{ - 8}}.{{200} \over {{{0,2.10}^{ - 6}}}} = 17\Omega {\rm{ }}\)

Suy ra R_MN = R_d + R₁₂ = 17 + 360 = 377Ω.

b) 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: U₁ = U₂ = I.R₁₂ = 0,584.360 = 210V.

Cách giải khác cho câu b): 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 (R1 // R2) nên ta có hệ thức:

\(\dfrac{U_d}{U_{12}}=\dfrac{R_d}{R_{12}}=\dfrac{17}{360} \\\to U_d=\dfrac{17}{360} U_{12}\)

Mà \(U_d + U_{12} = U_{MN} = 220 V\)

\(\to \dfrac{17}{360}.U_{12} + U_{12} = 220 V \to U_{12} = 210 V\)

Vậy hiệu điện thế đặt vào hai đầu của mỗi đèn là \(U_{Đ_1} = U_{Đ_2} = 210 V\)