Với giải Câu 25.12 trang 63 SBT Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 25: Năng lượng và công suất điện giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 11 . Mời các bạn đón xem:

Sách bài tập Vật lí 11 Bài 25: Năng lượng và công suất điện

Câu 25.12 trang 63 SBT Vật Lí 11: Trên một bàn là có ghi 110V - 550W và trên bóng đèn dây tóc có ghi 110V - 100W.

a) Tính điện trở của bàn là và của bóng đèn khi chúng hoạt động bình thường.

b) Có thể mắc nối tiếp bàn là và bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V được không? Vì sao? (Cho rằng điện trở của bóng đèn và của bàn là không đổi).

c) Có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để chúng không bị hỏng? Tính công suất tiêu thụ của mỗi dụng cụ khi đó.

Lời giải:

a) Điện trở của bàn là: $R_1=\frac{U_1^2}{{\text{P}}_1}=\frac{{110}^2}{550}=22\Omega$.

Điện trở của bóng đèn: $R_2=\frac{U_2^2}{{\text{P}}_2}=\frac{{110}^2}{100}=121\Omega$.

b) Điện trở tương đương của toàn mạch: $R=R_1+R_2$ = 22 + 121 = 143$\Omega$.

Cường độ dòng điện trong mạch: $I=\frac{U}{R}=\frac{220}{143}\approx 1,54\text{A}$.

Hiệu điện thế giữa hai đầu bàn là: $U_1^{\text{'}}={\text{IR}}_1=1,54.22=33,88\text{V}$.

Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn: $U_2^{\text{'}}=I_2$ = 1,54.121 = 186V.

Nhận xét: $U_2^{\text{'}}>U_2$ nên nếu mắc như thế bóng đèn sẽ bị cháy.

c) Cường độ dòng điện định mức của bàn là và của bóng đèn là:

$I_1=\frac{{\text{P}}_1}{U_1}=\frac{550}{110}=5A;I_2=\frac{{\text{P}}_2}{U_2}=\frac{100}{110}\approx 0,91A.$

Khi mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào mạch điện, để chúng không bị hỏng thì dòng điện lớn nhất trong mạch có cường độ là I^' = 0,91A.

Hiệu điện thế lớn nhất trong trường hợp này: $U^{\text{'}}=I^{\text{'}}\left(R_1+R_2\right)$ = 0,91.143 = 130,13V.

Công suất tiêu thụ trên bàn là: $P_1^{\text{'}}=I{\text{'}}^2.R_1=0,{91}^2.22\approx 18,22W.$

Công suất tiêu thụ trên bóng đèn: $P_2^{\text{'}}=I{\text{'}}^2.R_2=0,{91}^2.121\approx 100W.$