Cho một bóng đèn có điện trở ${R_0}$ = 8 $\Omega $ mắc nối tiếp với một biến trở Rb

Câu hỏi số 212567:

Vận dụng

Cho một bóng đèn có điện trở ${R_0}$ = 8 $\Omega $ mắc nối tiếp với một biến trở Rb rồi mắc vào hai điểm A và B có hiệu điện thế UAB = 12V. Điều chỉnh biến trở để công suất của biến trở là 4W. Giá trị của ${R_b}$ tham gia vào đoạn mạch là:

A. ${{R}_{b}}=4\Omega $ hoặc ${{R}_{b}}=16\Omega $

B. ${{R}_{b}}=4\Omega $ hoặc ${{R}_{b}}=15\Omega $

C. ${{R}_{b}}=4\Omega $ hoặc ${{R}_{b}}=10\Omega $

D. ${{R}_{b}}=5\Omega $ hoặc ${{R}_{b}}=16\Omega $

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:212567

Phương pháp giải

Đây là một bài toán sử dụng kiến thức môn Vật Lý để quy về lập phương trình. Để làm được bài này các em cần phải nắm chắc được kiến thức về định luật Ohm, đoạn mạch mắc nối tiếp , song song. Nhớ được các công thức về hiệu điện thế U, cường độ dòng điện I, điện trở R, cũng như các công thức về tính công suất đoạn mạch và các dụng cụ điện

Giải chi tiết

Điện trở tương đương của đoạn mạch: $R={{R}_{0}}+{{R}_{b}}=8+{{R}_{b}}^{{}}\left( \Omega \right)$

Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch: $I=\frac{U}{R}={{\frac{12}{8+{{R}_{b}}}}^{{}}}\left( A \right)$

Do đèn mắc nối tiếp với biến trở, nên: $I={{I}_{b}}={{\frac{12}{8+{{R}_{b}}}}^{{}}}\left( A \right)$

Công suất của biến trở:

$\begin{array}{l}{P_b} = I_b^2.{R_b} = {\left( {\frac{{12}}{{8 + {R_b}}}} \right)^2}.{R_b}\\ \Leftrightarrow 4 = \frac{{144.{R_b}}}{{{{\left( {8 + {R_b}} \right)}^2}}}\\ \Leftrightarrow 4.\left( {64 + 16{R_b} + R_b^2} \right) = 144.{R_b}\\ \Leftrightarrow R_b^2 - 20{R_b} + 64 = 0\\ \Leftrightarrow R_b^2 - 4{R_b} - 16{R_b} + 64 = 0\\ \Leftrightarrow {R_b}\left( {{R_b} - 4} \right) - 16\left( {{R_b} - 4} \right) = 0\\ \Leftrightarrow \left( {{R_b} - 4} \right).\left( {{R_b} - 16} \right) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{R_b} - 4 = 0\\{R_b} - 16 = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{R_b} = 4\left( \Omega \right)\\{R_b} = 16\left( \Omega \right)\end{array} \right.\end{array}$

Vậy: Có hai giá trị của R_b thỏa mãn bài toán là ${{R}_{b}}=4\Omega $ hoặc ${{R}_{b}}=16\Omega $

Chú ý khi giải

Các công thức cần nhớ:

Công thức định luật Ôm: $I=\frac{U}{R}$

Trong đó:

I: Cường độ dòng điện (đơn vị A)

U: Hiệu điện thế (đơn vị V)

R: Điện trở (đơn vị W)

Trong đoạn mạch mắc nối tiếp

Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm:

I = I₁= I₂= … = I_n

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần:

U = U₁+ U₂+ …+ U_n

Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp

R_tđ= R₁+ R₂+ …+ Rn

Trong đoạn mạch mắc song song

Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong các mạch rẽ:

I = I₁+ I₂+ …+ I_n

Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ.

U = U₁= U₂= …= U_n

Điện trở tương đương của đoạn mạch song song

$\frac{1}{{{R}_{td}}}=\frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}}+...+\frac{1}{{{R}_{n}}}$

Hệ quả: Mạch điện gồm hai điện trở mắc song thì: ${{R}_{td}}=\frac{{{R}_{1}}.{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}$

Công thức công suất điện: P = U.I hoặc P = I².R hoặc P = $\frac{{{U}^{2}}}{R}$ hoặc $P=\frac{A}{t}$

Trong đó:

P công suất (W);

U hiệu điện thế (V);

I cường độ dòng điện (A)

Đơn vị: Oát (W); 1MW=1000kW=1.000.000W 1W=10³kW=10^-6MW

Trong đề thi, các công thức có thể sẽ được cho trước luôn, như vậy các em sẽ không phải nhớ tất cả các công thức này.

vCác công thức cần nhớ:

· Công thức định luật Ôm: $I=\frac{U}{R}$

Trong đó:

ü I: Cường độ dòng điện (đơn vị A)

ü U: Hiệu điện thế (đơn vị V)

ü R: Điện trở (đơn vị W)

· Trong đoạn mạch mắc nối tiếp

ü Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm:

I = I₁= I₂= … = I_n

ü Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần:

U = U₁+ U₂+ …+ U_n

ü Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp

R_tđ= R₁+ R₂+ …+ Rn

· Trong đoạn mạch mắc song song

ü Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong các mạch rẽ:

I = I₁+ I₂+ …+ I_n

ü Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ.

U = U₁= U₂= …= U_n

ü Điện trở tương đương của đoạn mạch song song

$\frac{1}{{{R}_{td}}}=\frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}}+...+\frac{1}{{{R}_{n}}}$

ü Hệ quả: Mạch điện gồm hai điện trở mắc song thì: ${{R}_{td}}=\frac{{{R}_{1}}.{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}$

· Công thức công suất điện: P = U.I hoặc P = I².R hoặc P = $\frac{{{U}^{2}}}{R}$ hoặc $P=\frac{A}{t}$

Trong đó:

ü P công suất (W);

ü U hiệu điện thế (V);

ü I cường độ dòng điện (A)

ü Đơn vị: Oát (W); 1MW=1000kW=1.000.000W 1W=10³kW=10^-6MW

· Trong đề thi, các công thức có thể sẽ được cho trước luôn, như vậy các em sẽ không phải nhớ tất cả các công thức này.

Đáp án cần chọn là: A

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