Cho mạch điện như hình 1. R1 là một biến trở, R2 = 8Ω;R3 = R4 = 12Ω. Đèn Đ(12V – 12W),
Cho mạch điện như hình 1. R1 là một biến trở, R2 = 8Ω;R3 = R4 = 12Ω. Đèn Đ(12V – 12W), ampe kế lí tưởng. Cho hiệu điện thế UAB = 24V.
a. Tìm giá trị của biến trở để khi K1 ngắt, K2 đóng hoặc khi K1 đóng, K2 ngắt, đèn Đ đều sáng bình thường. Tính các giá trị tương đương của ampe kế.
b. Độ sáng của đèn thay đổi thế nào khi cả hai khoá đều đóng và biến trở có giá trị như câu a? Có thể thay đổi giá trị của biến trở như thế nào (R1 có thể thay đổi giá trị từ 0 đến ∞) để độ sáng của đèn gần độ sáng lúc hoạt động bình thường nhất?
Quảng cáo
a.
TH1: K1 ngắt, K2 đóng, mạch gồm: R1 nt [R2 // (R3 nt R4)] nt RĐ
=> Không có dòng điện chạy qua ampe kế => IA = 0
TH2: K1 đóng, K2 ngắt: mạch gồm: R3 nt R2 nt RĐ
Ampe kế đo I mạch chính.
\(\eqalign{
& {R_D} = {{U_D^2} \over {{P_D}}} = {{{{12}^2}} \over {12}} = 12\Omega \cr
& {R_{AB}} = {R_3} + {R_2} + {R_D} = 12 + 8 + 12 = 42\Omega \cr
& {I_A} = {I_{AB}} = {{{U_{AB}}} \over {{R_{AB}}}} = {{12} \over {42}} = 0,29A \cr} \)
Vì ở TH1 đèn sáng bình thường nên dựa vào trường hợp này ta sẽ tính được R1.
R34 = R3 + R4 = 12 + 12 = 24Ω
\(\eqalign{
& {R_{234}} = {{{R_2}{R_{34}}} \over {{R_2} + {R_{34}}}} = {{8.24} \over {8 + 24}} = 6\Omega \cr
& {R_{AB}} = {R_1} + {R_{23}} + {R_D} = {R_1} + 6 + 12 = {R_1} + 18\left( \Omega \right) \cr
& {I_{AB}} = {I_{DM}} = {P \over U} = {{12} \over {12}} = 1A \cr
& {R_{AB}} = {{{U_{AB}}} \over {{I_{AB}}}} = {{24} \over 1} = 24\Omega \Rightarrow {R_1} + 18 = 24 \Rightarrow {R_1} = 6\Omega \cr} \)
Khi cả K1, K2 đóng: {[(R1 // R3) nt R2] // R4} nt RĐ
\(\eqalign{
& {R_{AC}} = {{{R_1}{R_3}} \over {{R_1} + {R_3}}} = {{6.12} \over {6 + 12}} = 4\Omega ;{R_{ACD}} = {R_{AC}} + {R_2} = 4 + 8 = 12\Omega \cr
& {R_{AD}} = {{{R_{ACD}}{R_4}} \over {{R_{ACD}} + {R_4}}} = {{12.12} \over {12 + 12}} = 6\Omega ;{R_{AB}} = {R_{AD}} + {R_{\rm{D}}} = 6 + 12 = 18\Omega \cr
& {I_{AB}} = {{{U_{AB}}} \over {{R_{AB}}}} = {{24} \over {18}} = 1,33A \cr} \)
=> Đèn sáng mạnh hơn bình thường.
Để đèn sáng gần bình thường nhất thì cần thay đổi R1 .
Đặt:
\(\eqalign{
& {R_1} = x \Rightarrow {R_{AC}} = {{12x} \over {12 + x}} \Rightarrow {R_{ACD}} = {R_{AC}} + {R_2} = {{12x} \over {12 + x}} + 8 = {{20x + 96} \over {12 + x}} \cr
& {R_{AD}} = {{{R_{ACD}}.{R_4}} \over {{R_{ACD}} + {R_4}}} = {{6\left( {5x + 24} \right)} \over {4x + 30}} \Rightarrow {R_{AB}} = {R_{AD}} + {R_D} = {{6\left( {5x + 24} \right)} \over {4x + 30}} + 12 = {{39x + 252} \over {2x + 15}} \cr
& \Rightarrow {I_{AB}} = {{{U_{AB}}} \over {{R_{AB}}}} = {{24\left( {2x + 15} \right)} \over {39x + 252}} \cr} \)
Xét hàm: \(f\left( x \right) = {{24\left( {2x + 15} \right)} \over {39x + 252}} = {{48x + 360} \over {39x + 252}} > 1\)
=> f(x) càng nhỏ khi x càng lớn => tăng x → ∞ thì đèn càng gần với mức sáng bình thường.
PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!
>> 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
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
