Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu bộ câu hỏi Vật lí gồm các kiến thức lý thuyết và thực hành, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Vật lí. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí (Phần 9)

Bài 56: Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn điện có suất điện động E = 6,6 V điện trở trong r = 0,12 Ω, bóng đèn Đ1 (6 V – 3 W) và Đ2 (2,5 V – 1,25 W)

a) Điều chỉnh R1 và R2 sao cho 2 đèn sáng bình thường. Tính các giá trị của R1 và R2.

b) Giữ nguyên giá trị của R1, điều chỉnh biến trở R2 sao cho nó có giá trị R′2 = 1 Ω. Khi đó độ sáng của các bóng đèn thay đổi thế nào so với câu a?

Lời giải:

Cường độ dòng điện định mức và điện trở của các đèn:

\({I_{d1}} = \frac{{{P_{d1}}}}{{{U_{d1}}}} = \frac{3}{6} = 0,5A;\)

\({I_{d2}} = \frac{{{P_{d2}}}}{{{U_{d2}}}} = \frac{{1,25}}{{2,5}} = 0,5A\)

\({R_{d1}} = \frac{{{U^2}_{d1}}}{{{P_{d1}}}} = \frac{{{6^2}}}{3} = 12\Omega \)

\({R_{d2}} = \frac{{{U^2}_{d2}}}{{{P_{d2}}}} = \frac{{2,{5^2}}}{{1,25}} = 5\Omega \)

Đèn sáng bình thường nên cường độ dòng điện qua mạch chính: \[I = {I_{d1}} + {I_{d2}} = 1A\]

Hiệu điện thế 2 đầu \[{R_2}\] bằng:\[{U_2} = {U_{d1}} - {U_{d2}} = 6 = 2,5 = 1,5V\]

Vậy điện trở: \[{R_2} = \frac{{{U_2}}}{{{I_{d2}}}} = \frac{{1,5}}{{0,5}} = 3\Omega ;\]

Hiệu điện thế hai đầu \[{R_1}\] bằng:

\[{U_1} = U - {U_{d1}} = (E - I.r) - {U_{d1}}\]\[ = (6,6 - 1.0,12) - 6 = 0,48V\]

Vậy điện trở: \[{R_1} = \frac{{{U_1}}}{I} = \frac{{0,48}}{1} = 0,48\Omega \]

b, Giữ nguyên giá trị của \[{R_1}\], điều chỉnh biến trở \[{R_2}\]sao cho nó có giá trị \[R{'_2} = 1\Omega \]

Khi đó mạch ngoài gồm \[{R_1}\]nt [ ]

\[{R_{d2 - 2}} = R{'_2} + {R_{d2}} = 1 + 5 = 6\,\Omega \]

\[{R_{d1 - d2 - 2}} = \frac{{{R_{d1}}.{R_{d2 - 2}}}}{{{R_{d1}} + {R_{d2 - 2}}}} = \frac{{12.6}}{{12 + 6}} = 4\Omega \]

Điện trở tương đương ở mạch ngoài: \[{R_{td}} = {R_1} + {R_{d1 - d2 - 2}} = 0,48 + 4 = 4,48\Omega \]

Cường độ dòng điện qua mạch chính là: \[I = \frac{E}{{R + r}} = \frac{{6,6}}{{4,48 + 0,12}} = \frac{{33}}{{23}}A\]

Hiệu điện thế thực tế hai đầu đèn 1:

\[U{'_1} = I.{R_{d1 - d2 - 2}} = \frac{{33}}{{23}}.4 = \frac{{132}}{{23}}\]\[ = 5,74V < \;{U_{d1}} = 6V;\]Đèn 1 sáng yếu.

Cường độ dòng điện thực tế qua đèn 2:

\[I{'_2} = \frac{{U{'_1}}}{{{R_{d1 - d2 - 2}}}} = \frac{{\frac{{132}}{{23}}}}{6}\]\[ = 0,96A > \;{I_{d2}} = 0,5A\]

Nên đèn 2 sáng quá và dễ cháy.