Bài 3 trang 33 SGK Vật lí 9

Đề bài

Một bóng đèn có điện trở R₁ = 600Ω được mắc song song với bóng đèn thứ hai có điện trở R₂ = 900Ω vào hiệu điện thế U_MN = 220V như sơ đồ hình 11.2. Dây nối từ M tới A và từ N tới B là dây đồng, có chiều dài tổng cộng là l = 200m và có tiết diện S = 0,2mm² . Bỏ qua điện trở của dây nối từ hai bóng đèn tới A và B.

a) Tính điện trở của đoạn mạch MN.

b) Tính hiệu điện thế dặt vào hai đầu của mỗi đèn.

GỢI Ý CÁCH GIẢI

a) Tính điện trở của toàn bộ đoạn mạch :

- Tính điện trở tương đương của hai bóng đèn R₁₂ mắc song song.

- Tính điện trở R_d của dây nối.

- Điện trở R_MN của đoạn mạch là điện trở tương đương của R₁₂ nối tiếp với R_d. Từ đó suy ra R_MN.

b) Tính hiệu điện thế dặt vào hai đầu mỗi đèn.:

- Tính cường độ I của dòng điện mạch chính.

- Từ đó tính hiệu điện thế đặt trên mỗi đèn U₁ , U₂.

Hướng dẫn giải

- Hệ thức định luật Ôm: I = U/R

- Sử dụng công thức của đoạn mạch mắc nối tiếp và song song

- Điện trở của dây dẫn: \(R = {{\rho l} \over S}\)

Lời giải chi tiết

a)

+ Điện trở của dây nối từ M tới A và từ N tới B là: 

\({R_d} = \rho {l \over S} = {1,7.10^{ - 8}}.{{200} \over {{{0,2.10}^{ - 6}}}} = 17\Omega {\rm{ }}\)

+ Điện trở tương đương của hai bóng đèn R₁ và R₂ mắc song song là: 

\({R_{12}} = {{{R_1}{R_2}} \over {{R_1} + {R_2}}} = {{600.900} \over {600 + 900}} = 360\Omega \)

+ Điện trở của đoạn mạch MN là R_MN = R_d + R₁₂ = 17 + 360 = 377Ω.

b) Cường độ dòng điện mạch chính là: \(I = {U \over {{R_{MN}}}} = {{220} \over {377}} = 0,584A\)

=> Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn là: U₁ = U₂= I.R₁₂ = 0,584.360 = 210V.