Có hai đèn ghi \({D_1}\,\,\left( {12V - 12W} \right),{D_2}\,\,\left( {6V - 9W} \right)\) và nguồn điện có

Câu hỏi số 380959:

Vận dụng

Có hai đèn ghi \({D_1}\,\,\left( {12V - 12W} \right),{D_2}\,\,\left( {6V - 9W} \right)\) và nguồn điện có hiệu điện thế không đổi \(U = 18V\).

a) Tính cường độ dòng điện định mức của 2 đèn.

b) Nếu chỉ có 2 đèn mắc nối tiếp với nhau thì hiệu điện thế lớn nhất của mạch là bao nhiêu? Tính công suất của mỗi đèn.

c) Để đèn sáng bình thường khi mắc vào hiệu điện thế \(U\) thì phải dùng thêm biến trở R thì biến trở mắc như thế nào? Vẽ sơ đồ mạch điện.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:380959

Phương pháp giải

a) Áp dụng biểu thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)

+ Sử dụng biểu thức: \(R = \dfrac{{{U^2}}}{P}\)

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp: \(R = {R_1} + {R_2}\)

+ Áp dụng biểu thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)

+ Sử dụng biểu thức tính công suất: \(P = UI = {I^2}R\)

c) Vẽ sơ đồ mạch điện

Giải chi tiết

Ta có:

+ Hiệu điện thế định mức và công suất định mức của đèn 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{d{m_1}}} = 12V\\{P_{d{m_1}}} = 12W\end{array} \right.\)

+ Hiệu điện thế định mức và công suât định mức của đèn 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{dm2}} = 6V\\{P_{dm2}} = 9W\end{array} \right.\)

- Cường độ dòng điện định mức của đèn 1: \({I_{d{m_1}}} = \dfrac{{{P_{dm1}}}}{{{U_{dm1}}}} = \dfrac{{12}}{{12}} = 1A\)

- Cường độ dòng điện định mức của đèn 1: \({I_{dm2}} = \dfrac{{{P_{dm2}}}}{{{U_{dm2}}}} = \dfrac{9}{6} = 1,5A\)

- Điện trở của đèn 1: \({R_1} = \dfrac{{U_{dm1}^2}}{{{P_{dm1}}}} = \dfrac{{{{12}^2}}}{{12}} = 12\Omega \)

- Điện trở của đèn 2: \({R_2} = \dfrac{{U_{dm2}^2}}{{{P_{dm2}}}} = \dfrac{{{6^2}}}{9} = 4\Omega \)

Khi chỉ có 2 đèn mắc nối tiếp với nhau, điện trở tương đương của mạch: \(R = {R_1} + {R_2} = 12 + 4 = 18\Omega \)

Khi đó, cường độ dòng điện trong mạch: \(I = \dfrac{U}{R} = \dfrac{{18}}{{18}} = 1A\)

Do 2 đèn mắc nối tiếp suy ra \({I_1} = {I_2} = I = 1A\)

+ Hiệu điện thế 2 đầu mạch: \(U = 18V\)

+ Hiệu điện thế của đèn 1: \({U_1} = I.{R_1} = 1.12 = 12V\)

+ Hiệu điện thế của đèn 2: \({U_1} = 1.4 = 4V\)

+ Công suất của đèn 1: \({P_1} = {I^2}{R_1} = {1^2}.12 = 12W\)

+ Công suất của đèn 2: \({P_2} = {I^2}{R_2} = {1^2}.4 = 4W\)

Để đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế qua 2 đầu mỗi đèn phải bằng hiệu điện thế định mức của đèn (hay cường độ dòng điện qua đèn phải bằng cường độ dòng điện định mức của đèn)

Ta có:

+ Hiệu điện thế 2 đầu mạch: \(U = 18V\)

+ Hiệu điện thế định mức của 2 đèn \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{dm1}} = 12V\\{U_{dm2}} = 6V\end{array} \right.\)

Ta có \({U_{d{m_1}}} + {U_{dm2}} = U\)

+ Cường độ dòng điện định mức của 2 đèn \(\left\{ \begin{array}{l}{I_{dm1}} = 1A\\{I_{dm2}} = 1,5A\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow \) Cần mắc biến trở R song song với đèn 1, tất cả nối tiếp với đèn 2 \(\left[ {\left( {R//{D_1}} \right)nt{D_2}} \right]\) sao cho cường độ dòng điện qua biến trở + cường độ dòng điện định mức của đèn 1 = với cường độ dòng điện qua định mức của đèn 2

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