Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao.
Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao.
Nếu mắc bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn càng dài thì điện trở của đoạn mạch càng lớn. Mặt khác dây dẫn đến bóng đèn giống như một điện trở phụ ghép nối tiếp với đèn nên điện trở của mạch điện tăng thêm. Theo định luật Ôm thì cường độ dòng điện chạy qua đèn càng nhỏ nên đèn càng sáng yếu hơn hoặc có thể không sáng.
Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn khá dài thì đèn sáng yếu, nhưng nếu thay bằng dây dẫn ngắn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng mạnh hơn. Hãy giải thích tại sao.
Ta suy luận từ công thức nha em.
Giả sử \(l_1< l_2\).
Điện trở dây dẫn: \(R=\rho\cdot\dfrac{l}{S}\)
Như vậy \(R\) và \(l\) tỉ lệ với nhau, mà \(l_1< l_2\Rightarrow R_1< R_2\)
Mặt khác: \(R=\dfrac{U}{I}\), tức \(R\) và \(I\) tỉ lệ nghịch với nhau nên \(I_1>I_2\).
Vậy cường độ dòng điện qua dây \(l_1\) lớn hơn dây \(l_2\).
Một bóng đèn 6V − 3W được mắc vào nguồn có hiệu điện thế 6V nhờ dây dẫn dài 2m, tiết diện 1mm2 và làm bằng chất có điện trở suất là 0,5.10−6Ω.m. Đèn có sáng bình thường không?
A. Đèn sáng yếu hơn bình thường
B. Đèn sáng bình thường
C. Đèn sáng mạnh hơn bình thường
D. Đèn tắt
mắc một bóng đèn vào nguồn thì đèn sáng bình thường, nhưng dùng dây dẫn loại đó nhưng rất ngắn thì đèn sáng hơn. hãy giải thích?
Bởi vì dây dẫn loại đó nhưng rất ngắn có điện trở lớn hơn điện trở ban đầu của bóng đèn khi mắc vào nguồn.
Một bóng đèn khi sáng hơn bình thường có điện trở R1 = 7,5Ω và cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó là I = 0,6 A. Bóng đèn này được mắc nối tiếp với một biến trở và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 12V như sơ đồ hình 11.1
a) Phải điều chỉnh biến trở có trị số điện trở R2 là bao nhiêu để bóng đèn sáng bình thường?
b)Biến trở này có điện trở lớn nhất là Rb = 30Ω với cuộn dây dẫn được làm bằng hợp kim nikelin có tiết diện S = 1mm2. Tính chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến trở này.
a) Cách giải 1: Để bóng đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch phải đúng là 0,6 A. Khi ấy điện trở tương đương của mạch là:
Theo sơ đồ hình 11.1 thì Rtđ = R1 + R2
Từ đó tính được R2 = Rtđ - R1 = 20 - 7,5 = 12,5Ω
Cách giải 2
Vì đèn và biến trở ghép nối tiếp nên để đèn sáng bình thường thì Ib = IĐ = IĐ đm = 0,6A và UĐ = UĐ đm = IĐ đm . R1 = 0,6.7,5 = 4,5V
Mặt khác UĐ + Ub = U = 12V → Ub = 12 – UĐ = 12 – 4,5 = 7,5V
Giá trị của biến trở khi này là:
b) Từ công thức suy ra
Có một bóng đèn mắc vào hiệu điện thế 24V không đổi, đèn sáng bình thường. Thay bằng nguồn điện xoay chiều có cùng hiệu điện thế 24V độ sáng đèn sẽ
A. Vẫn sáng bình thường
B. Sáng nhiều hơn bình thường
C. Sáng mờ hơn
D. Không sáng vì đèn này không thể mắc vào nguồn điện xoay chiều
Bài 3:Một bóng đèn dây tóc khi sáng bình thường thì có hiệu điện thế hai đầu bóng đèn là 5,5V và cường độ dòng điện qua đèn khi đó là 0,5A.Bóng đèn này mắc song song với một điện trở R2=14Ω và mắc vào hiệu điện thế 5,5V.
a,Tính điện trở R1 của dây tóc bóng đèn và Rtương đương của mạch điện
b,Dây tóc bóng đèn trên được làm bằng Vonfram (điện trở suất 5,5.10-8Ωm) có tiết diện 0,01 mm2.Tính chiều dài của đoạn dây dùng làm dây tóc bóng đèn
Có hai loại bóng đèn dây tóc, loại D1 có ghi 110V – 100 W, loại đèn D2 có ghi 110V – 40W.
a/ So sánh điện trở của hai loại đèn này khi chúng thắp sáng bình thường
b/ Có thể mắc nối tiếp hai đèn này rồi mắc vào hiệu điện thế 220 V được không?. Nếu phải sử dụng ở hiệu điện thế 220V với hai loại đèn này và dây dẫn thì có mấy cách mắc thích hợp(các đèn sáng bình thường) khi số đèn cả hai loại được đưa vào mạch không quá 14 chiếc (giải thích có tính toán)
a) Có thể tính ra giá trị cuả R1, R2 rồi so sánh
b) - Từ công thức : P = U.I = U2/ R =>R = U2/p
- Nên : R1 = U12/P1 = 1102/100 = 121 (W)
- TTự : R2 = U22/P2 = 1102/40 = 302.5 (W)
- Vậy ta có : \(\frac{R_2}{R_1}=\frac{302.5}{121}=2,5\) (lần)
Không nên mắc vì :
- Mắc nối tiếp hiệu điện thế đặt vào mỗi đèn tỷ lệ với điện trở mỗi đèn nên
U2 = I. \(R_2=\frac{220}{R_1+R_2}R_2=\frac{220}{302.5+121}.302.5=157\left(V\right)\)
U2 lớn hơn Uđm2 nhiều nên đèn D2 cháy.
U1 = 220 -157 = 63(V) không đủ sáng
cách mắc thích hợp :
Vì hiệu điện thế là 220V nên không thể mắc song song các đèn mà phải mắc thành hai đoạn mạch nối tiếp, mỗi đoạn mạch gồm một số đèn mỗi loại mắc song song sao cho hiệu điện thế chia đều cho mỗi đoạn mạch UAB = UBC = 110V.
- Khi đó điện trở của mỗi đoạn mạch nối tiếp có giá trị là : RAB = RBC
* Trước hết ta xét mỗi đoạn mạch nối tiếp chỉ mỗi loại đèn trên mắc song song:
- Hay \(\frac{R_1}{x}=\frac{R_2}{x}\) trong đó x, y là số đèn D1 và D2 . Theo so sánh trên nên y = 2,5 x
x, y là số nguyên dương và x + y ≤ 14 (đề bài). Vậy y nguyên nên x = 2,4,6,..
Vậy y = 5; 10 nên có cách sau :
x | 2 | 4 |
y | 5 | 10 |
x + y | 7 | 14 |
31
: Hai bóng đèn có điện trở 6Ω, 12Ω cùng hoạt động bình thường với hiệu điện thế 6V. Khi mắc hai bóng đèn vào hiệu điện thế 12V thì đèn có sáng bình thường không ?
A. Cả hai đèn sáng bình thường B. Đèn 1 sáng yếu, đèn hai sáng bình thường
C. Đèn hai sáng yếu, đèn một sánh bình thường D. Cả hai đèn sáng bình thường