Cho mạch điện như hình vẽ. \({U_{AB}} = 9V\); \({R_0} = 6\Omega \). Đèn Đ thuộc loại 6V – 6W,

Câu hỏi số 529027:

Vận dụng cao

Cho mạch điện như hình vẽ. \({U_{AB}} = 9V\); \({R_0} = 6\Omega \). Đèn Đ thuộc loại 6V – 6W, \({R_x}\) là biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối.

a) Con chạy của biến trở ở vị trí ứng với \({R_x} = 2\Omega \). Tính số chỉ ampe kế. Độ sáng của đèn như thế nào? Tìm công suất tiêu thụ của đèn khi đó.

b) Muốn đèn sáng bình thường cần di chuyển con chạy biến trở về phía nào? Tính \({R_x}\) để thỏa mãn điều kiện đó.

c) Khi đèn sáng bình thường, tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm sáng đèn là có ích).

A. a) 1,2A; đèn sáng mạnh hơn hình thường; 8,64W; b) \(3\Omega \); c) 66,7%.

B. a) 1,2A; đèn sáng mạnh hơn hình thường; 8,64W; b) \(6\Omega \); c) 66,7%.

C. a) 1,2A; đèn sáng yếu hơn hình thường; 8,64W; b) \(3\Omega \); c) 66,7%.

D. a) 1,2A; đèn sáng yếu hơn hình thường; 8,64W; b) \(6\Omega \); c) 66,7%.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:529027

Phương pháp giải

Sử dụng định lí nút

Điện trở bóng đèn: \(R = \dfrac{{{U_{dm}}^2}}{{{P_{dm}}}}\)

Đèn sáng bình thường khi đạt hiệu điện thế và công suất định mức

Giải chi tiết

a) Cấu trúc mạch điện là: \(\left( {{R_x}//{R_0}} \right)nt{R_d}\)

Điện trở của đèn là:

\({R_d} = \dfrac{{{U_{dm}}^2}}{{{P_{dm}}}} = \dfrac{{{6^2}}}{6} = 6\,\,\left( \Omega \right)\)

Ta có điện trở tương đương:

\(\begin{array}{l}{R_{0x}} = \dfrac{{{R_0}.{R_x}}}{{{R_0} + {R_x}}} = \dfrac{{6.2}}{{6 + 2}} = 1,5\,\,\left( \Omega \right)\\R = {R_{0x}} + {R_d} = 1,5 + 6 = 7,5\,\,\left( \Omega \right)\end{array}\)

Cường độ dòng điện mạch chính là:

\({I_A} = I = \dfrac{{{U_{AB}}}}{R} = \dfrac{9}{{7,5}} = 1,2\,\,\left( A \right)\)

Cường độ dòng điện định mức của đèn là:

\({I_{dm}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm}}}} = \dfrac{6}{6} = 1\,\,\left( A \right)\)

Nhận xét: \(I > {I_{dm}} \to \) đèn sáng mạnh hơn bình thường

Công suất tiêu thụ của đèn là:

\({P_d} = {I^2}{R_d} = 1,{2^2}.6 = 8,64\,\,\left( {\rm{W}} \right)\)

b) Để đèn sáng bình thường \( \to I \downarrow \Rightarrow R \uparrow \Rightarrow {R_{0x}} \uparrow \Rightarrow {R_x} \uparrow \)

→ dịch chuyển con chạy biến trở về phía phải

Đèn sáng bình thường, ta có cường độ dòng điện:

\(\begin{array}{l}I = {I_{dm}} = 1\,\,\left( A \right)\\ \Rightarrow R = \dfrac{{{U_{AB}}}}{I} = \dfrac{9}{1} = 9\,\,\left( \Omega \right)\\ \Rightarrow {R_{0x}} = R - {R_d} = 9 - 6 = 3\,\,\left( \Omega \right)\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{{R_{0x}}}} = \dfrac{1}{{{R_0}}} + \dfrac{1}{{{R_x}}} \Rightarrow \dfrac{1}{3} = \dfrac{1}{6} + \dfrac{1}{{{R_x}}} \Rightarrow \dfrac{1}{{{R_x}}} = \dfrac{1}{6} \Rightarrow {R_x} = 6\,\,\left( \Omega \right)\end{array}\)

c) Khi đèn sáng bình thường, công suất của mạch điện là:

\(P = {U_{AB}}.I = 9.1 = 9\,\,\left( {\rm{W}} \right)\)

Hiệu suất của mạch điện là:

\(H = \dfrac{{{P_{dm}}}}{P} = \dfrac{6}{9} = 0,667 = 66,7\% \)

Đáp án cần chọn là: B

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