(2 điểm) Một mạch điện gồm nguồn điện, điện trở R = 40 và một bộ bóng đèn. Điện

Câu hỏi số 212109:

Vận dụng cao

(2 điểm)

Một mạch điện gồm nguồn điện, điện trở R = 40 và một bộ bóng đèn. Điện trở R và bộ bóng đèn mắc nối tiếp nhau. Hiện điện thế ở hai đầu nguồn điện là U = 4,5 V không đổi. Bộ bóng đèn gồm hai đèn Led giống nhau mắc song song, mỗi đèn có hiệu điện thế định mức U_o= 3 V, công suất định mức P_o= 0,045 W. Để các đèn sáng đúng định mức , ngươi ta phải mắc nối tiếp thêm vào trong mạch một điện trở R’.

a) Tìm R’.

b) Vẫn giữ R và R’ nhưng tháo bỏ mạch một bóng đèn. Công suất tiêu thụ của bóng đèn còn lại trong mạch là bao nhiêu?

c) Tháo R khỏi mạch, giữ lại R’ mắc nối tiếp với bộ bóng đèn. Mắc thêm một số bóng đèn vào mạch để tạo thành một bộ bóng đèn gồm x đèn giống nhau mắc song song, mỗi đèn vẫn có hiệu điện thế định mức là 3V, công suất mức là 0,045 W. Tìm x để công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn không thấp hơn công suất định mức.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:212109

Giải chi tiết

a. Điện trở mỗi đèn là : \({R_0} = {{{U_0}^2} \over {{P_0}}} = {{{3^2}} \over {0,045}} = 200(\Omega )\)

Bộ 2 đèn mắc song song có điện trở là : \({R_1} = {{{R_0}} \over 2} = 100(\Omega )\)

Khi bộ hai đèn sáng bình thường ta có : \({{{R_1}} \over {R + R'}} = {{{U_0}} \over {U - {U_0}}} = {3 \over {4,5 - 3}} = 2;R' + 40 = {{100} \over 2} \Rightarrow R' = 10(\Omega )\)

b. Khi tháo một bóng đèn ra khỏi mạch ta có:

\(I' = {U \over {R + R' + {R_o}}} = {{4,5} \over {40 + 10 + 200}} = 0,018(A) \Rightarrow P' = I{'^2}{R_o} = 0,648(W)\)

c. Càng nhiều bóng đèn thì điện trở của bộ bóng đèn càng giảm. Điện trở của bộ bóng đèn khi có x bóng mắc song song là: \({R_x} = {{{R_0}} \over x}\)

Hiệu điện thế trên bộ bóng đèn là : \({U_x} = {U \over {R' + {R_x}}}{R_x} = {{4,5} \over {10 + {{200} \over x}}}.{{200} \over x} = {{90} \over {x + 20}}(V)\)

Để công suất bóng đèn không thấp hơn công suất định mức thì phải thoản mãn điều kiện:

\({U_x} \ge {U_0} \Leftrightarrow {{90} \over {x + 20}} \ge 3 \Leftrightarrow 90 \ge 3x + 60 \Rightarrow x \le 10\)

Vậy tối đa có thể lắp 10 bóng đèn song song để thỏa mãn yêu cầu của đề bài.

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link