Hướng dẫn giải bài tập Xác định các giá trị định mức của dụng cụ điện môn Vật Lý 9 năm 2020

GIẢI BÀI TẬP TÌM GIÁ TRỊ ĐỊNH MỨC CỦA DỤNG CỤ ĐIỆN

 

Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ 2, trong đó Đ₁ và Đ₄ là 2 bóng đèn loại 6V - 9W; Đ₂ và Đ₃ là 2 bóng đèn loại 6V - 4W. Hiệu điện thế giữa 2 điểm A, B là U = 12V.

a) Tính công suất tiêu thụ của mỗi đèn và cho biết chúng sáng như thế nào, trong hai trường hợp là: K mở và K đóng.

b) Khi đóng khóa K, dòng điện qua khóa K có độ lớn bao nhiêu và có chiều như thế nào?

Giải

a) R₁ = R₄ = U₁² : P₁ = 6² : 9 = 4Ω;

R₂ = R₃ = U₂² : P₂ = 6² : 4 = 9Ω.

* Khi K mở, sơ đồ mạch là: (Đ₁ nt Đ₂) // (Đ₃ nt Đ₄)

R₁₂ = R₃₄ = 4 + 9 = 13

=> I₁₂ = I₃₄ = U/R₁₂ = 12/13 A

P₁ = P₄ = I₁₂².R₁ = (12/13)².4 = 3,4W <9W

⇒ Đ₁ và Đ₄ tối hơn mức bình thường

P₂ = P₃ = I₁₂².R₂ = (12/13)².9 = 7,7W >4W 

⇒ Đ₂ và Đ₃ sáng hơn mức bình thường

* Khi K đóng, sơ đồ mạch: (Đ₁ // Đ₃) nt (Đ₂ // Đ₄)

R₁₃ = R₂₄ ⇒ U₁₃ = U₂₄ = 12:2 = 6V = U_ĐM

Nên các đèn đều sáng bình thường.

b) Khi K đóng:

Sơ đồ mạch: (Đ₁ // Đ₃) nt (Đ₂ // Đ₄)

I₁ = I₄ = U₁/R₁ = 6/4 = 1,5A

I₂ = I₃ = U₂/R₂ = 6/9 = 2/3 A

Vì I₁ > I₂ nên tại C, I₁ = I₂ + I_K

=> I_K = I₁ – I₂ = 1,5 – 2/3 = 5/6 A

Vậy dòng điện đi từ C → D qua khóa K như hình vẽ

Bài 2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ.

Đ₁(6V - 12W), R = 6Ω. Khi mắc vào nguồn điện thì Đ₁, Đ₂ sáng bình thường và vôn kế chỉ 12V.

a) Tính hiệu điện thế của nguồn.

b) Tính dòng điện chạy qua R, Đ₁, Đ₂.

c) Tính công suất của Đ₂.

d) Tính công tiêu thụ trên toàn mạch.

Giải

a) U_AB = U_AC + U_CB

Đ₁ sáng bình thường ⇒ U_AC = 6V; U_CB = 12V

Hiệu điện thế U_AB = 6 + 12 = 18(V)

b) Dòng điện qua R₁

I_R = U_AC/R = 6/6 = 1 A

Đèn sáng bình thường nên:

I_D1 = P_D1/U_D1 = 12/6 = 2A

Dòng điện chạy qua Đ₂ là I_Đ2 = I_R + I_Đ1 = 2 + 1 = 3(A)

c) P_Đ2 = U_Đ2.I_Đ2 = 12.3 = 36(W)

d) P_TM = U_AB.I_TM = 18.3 = 54(W)

Bài 3: Đoạn mạch AB gồm 6 bóng đèn giống nhau loại 75W - 220V được mắc như hình vẽ.

a. Xếp thứ tự các bóng đèn từ sáng nhất đến tối nhất khi mắc đoạn mạch trên vào mạng điện có hiệu điện thế U (0 < U < 220).

b. Mắc đoạn mạch AB vào mạng điện có hiệu điện thế 110V. Trong 24 giờ phải trả bao nhiêu tiền điện? Biết giá điện là 1000 đồng/kW.h

Giải

Gọi U, R lần lượt là hiệu điện thế hai đầu A,B và điện trở của mỗi bóng đèn.

Tính được:

I₆ = U/R ; I₄ = I₅ = U/2R

R₁₂₃ = 3R/2 => I₁ = 2U/3R

I₂ = I₃ = U/3R

Từ P = UI = I²R. Do các bóng có điện trở bằng nhau nên bóng có cường độ dòng điện đi qua lớn hơn là bóng sáng hơn do có công suất lớn hơn).

Xếp được I₆ > I₁ > I₄ = I₅ > I₂ = I₃ nên các bóng được sắp theo thứ tự từ sáng đến tối là:

Đ₆ > Đ₁ > Đ₄ = Đ₅ > Đ₂ = Đ₃

Tính được:

P₆ = R.I₆² = R.U²/R₂ = U²/R

Tương tự: P4 = P5 = U2/4R

P₁ = 4U²/9R; P₂ = P₃ = U²/9R

Công suất của toàn mạch:

Tính được điện trở của mỗi bóng đèn:

Thay số được:

Điện năng tiêu thụ trong 24 giờ:

⇒ Số tiền: 975 đồng.

...

------(Để xem đầy đủ nội dung của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Hướng dẫn giải bài tập Xác định các giá trị định mức của dụng cụ điện môn Vật Lý 9 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tập tốt !