Có 5 bóng đèn, công suất định mức bằng nhau mắc theo sơ đồ như hình vẽ thì cả 5 đèn đều

Câu hỏi số 529034:

Vận dụng cao

Có 5 bóng đèn, công suất định mức bằng nhau mắc theo sơ đồ như hình vẽ thì cả 5 đèn đều sáng bình thường. Bỏ qua điện trở các dây nối.

a) Cho giá trị định mức của đèn Đ₂ là 3V – 3W. Tìm giá trị định mức của các đèn còn lại.

b) Nếu đột nhiên đèn Đ₄ bị cháy thì lúc đó các đèn còn lại có độ sáng như thế nào? Giả thiết rằng hiệu điện thế \({U_{AB}}\) được giữ không đổi và các đèn còn lại không bị cháy.

A. \(a)\,\,{U_{dm1}} = 1,5V;\,\,{U_{dm3}} = 3V;\,\,{U_{dm4}} = 4,5V;\,\,{U_{dm5}} = 1,5V\); b) đèn 1 sáng hơn bình thường, đèn 2 , đèn 3, đèn 5 sáng yếu.

B. \(a)\,\,{U_{dm1}} = 1,5V;\,\,{U_{dm3}} = 3V;\,\,{U_{dm4}} = 4,5V;\,\,{U_{dm5}} = 1,125V\); b) đèn 1 sáng hơn bình thường, đèn 2 , đèn 3, đèn 5 sáng yếu.

C. \(a)\,\,{U_{dm1}} = 1,5V;\,\,{U_{dm3}} = 3V;\,\,{U_{dm4}} = 4,5V;\,\,{U_{dm5}} = 1,125V\); b) đèn 1, đèn 2 sáng hơn bình thường, đèn 3 , đèn 5 sáng yếu.

D. \(a)\,\,{U_{dm1}} = 1,5V;\,\,{U_{dm3}} = 3V;\,\,{U_{dm4}} = 4,5V;\,\,{U_{dm5}} = 1,125V\); b) đèn 1, đèn 2, đèn 3 sáng hơn bình thường, đèn 5 sáng yếu.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:529034

Phương pháp giải

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

Bóng đèn sáng bình thường khi đạt hiệu điện thế và công suất định mức.

Sử dụng định lí nút và quy tắc cộng hiệu điện thế.

Giải chi tiết

Nhận xét: các đèn có cùng công suất định mức là: \({P_{dm}} = 3\,\,{\rm{W}}\)

Từ mạch điện ta thấy Đ₂ // Đ₃

\(\begin{array}{l} \Rightarrow {U_{dm3}} = {U_{dm2}} = 3\,\,\left( V \right)\\ \Rightarrow {I_{dm3}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm3}}}} = \dfrac{3}{3} = 1\,\,\left( A \right)\end{array}\)

Lại có: \({I_{dm2}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm2}}}} = \dfrac{3}{3} = 1\,\,\left( A \right)\)

Ta thấy: \({I_{dm1}} = {I_{dm2}} + {I_{dm3}} = 1 + 1 = 2\,\,\left( A \right)\)

\( \Rightarrow {U_{dm1}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{I_{dm1}}}} = \dfrac{3}{2} = 1,5\,\,\left( V \right)\)

Ta có: \({U_{dm4}} = {U_{dm3}} + {U_{dm1}} = 3 + 1,5 = 4,5\,\,\left( V \right)\)

\( \Rightarrow {I_{dm4}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm4}}}} = \dfrac{3}{{4,5}} = \dfrac{2}{3}\,\,\left( A \right)\)

Mà: \({I_{dm5}} = {I_{dm4}} + {I_{dm1}} = \dfrac{2}{3} + 2 = \dfrac{8}{3}\,\,\left( A \right)\)

\( \Rightarrow {U_{dm5}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{I_{dm5}}}} = \dfrac{3}{{\dfrac{8}{3}}} = 1,125\,\,\left( V \right)\)

b) Khi đèn 4 chưa cháy, ta có điện trở tương đương:

\(\dfrac{1}{{{R_{1234}}}} = \dfrac{1}{{{R_4}}} + \dfrac{1}{{{R_{123}}}} \Rightarrow \dfrac{1}{{{R_{1234}}}} > \dfrac{1}{{{R_{123}}}} \Rightarrow {R_{1234}} < {R_{123}}\)

Điện trở tương đương của mạch điện là:

\(R = {R_5} + {R_{1234}}\)

Khi đèn 4 cháy, điện trở tương đương của mạch điện là:

\(R' = {R_5} + {R_{123}}\)

Ta có: \({R_{1234}} < {R_{123}} \Rightarrow R < R' \Rightarrow \dfrac{{{U_{AB}}}}{R} > \dfrac{{{U_{AB}}}}{{R'}} \Rightarrow I > I'\)

\( \Rightarrow {U_5}' < {U_{dm5}} \to \) đèn 5 sáng yếu hơn bình thường

Lại có: \({U_5} + {U_{123}} = U\)

Do \({U_5} \downarrow \Rightarrow {U_{123}} \uparrow \Rightarrow \left( {{I_1}.{R_{123}}} \right) \uparrow \Rightarrow {I_1} \uparrow \)

→ đèn 1 sáng mạnh hơn bình thường

Lại có: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_2} = {U_3}\\{R_2} = {R_3}\end{array} \right. \Rightarrow {I_2} = {I_3} = \dfrac{{{I_1}}}{2}\)

Mà \({I_1} \uparrow \Rightarrow {I_2};\,\,{I_3} \uparrow \)

→ đèn 2 và đèn 3 sáng hơn bình thường

Đáp án cần chọn là: D

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