Có hai loại bóng đèn dây tóc, loại Đ1 có ghi 220V – 100 W, loại đèn Đ2 có ghi 220V – 40W. Tính điện trở của hai loại đèn này khi chúng thắp sáng bình thường.
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 |
Trên bóng đèn dây tóc Đ1 có ghi 220V – 100W. Trên bóng đèn dây tóc Đ2 có ghi 220V – 75W. Mắc hai bóng đèn nối tiếp với nhau rồi mắc đoạn mạch này vào hiệu điện thế 220V. Tính công suất điện của đoạn mạch nối tiếp này, cho rằng điện trở của mỗi đèn khi đó bằng 50% điện trở của đèn đó khi sáng bình thường.
A. 86,8W
B. 33,3W
C. 66,7W
D. 85W
Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ1 và Đ2:
Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp:
R = R1 + R2 = 484 + 645,3 = 1129,3 Ω
Cường độ dòng điện qua mạch:
Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ1 và Đ2:
U1 = I.R1 = 0,195.484 = 94,38V
U2 = I.R2 = 0,195.645,3 = 125,83V
Công suất của đoạn mạch:
→ Đáp án A
Trên bóng đèn dây tóc Đ 1 có ghi 220V – 100W, trên bóng đèn dây tóc Đ 2 có ghi 220V – 75W. Mắc hai đèn trên dây nối tiếp với nhau rồi mắc đoạn mạch này vào hiệu điện thế 220V. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn và công suất điện của đoạn mạch nối tiếp này cho rằng điện trở của mỗi đèn khi đó bằng 50% điện trở của đèn đó khi sáng bình thường
Đ 1 mắc /nt Đ 2 , khi đó điện trở của mỗi đèn là:
R ' 1 = 50% R 1 = 0,5.484 = 242Ω; R ' 2 = 50% R 2 = 0,5.645,33 = 322,67Ω
Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp:
R ' = R ' 1 + R ' 2 = 242 + 322,67 = 564,67Ω
Cường độ dòng điện qua mạch: I ' = U / R ' = 220 / 564,67 ≈ 0,39A
⇒ I ' = I ' 1 = I ' 2 = 0,39A.
Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ 1 và Đ 2 :
U ' 1 = I ' . R ' 1 = 0,39.242 = 94,38V.
U ' 2 = I ' . R ' 2 = 0,39.322,67 = 125,84V.
Công suất điện của đoạn mạch: P n t = U ' . I ' = 220.0,39 = 85,8W
Trên bóng đèn dây tóc Đ1 có ghi (220V - 100W), trên bóng đèn Đ2 có ghi (220V - 75W). Mắc hai bóng đèn trên nối tiếp nhau rồi mắc đoạn mạch này vào hiệu điện thế 220V. Tính công suất điện của đoạn mạch nối tiếp này, cho rằng điện trở của mỗi đèn khi đó bằng 50% điện trở của đèn đó khi sáng bình thường.
A. 96,8W
B. 79,6W
C. 84,5W
D. 85,7W
Trên bóng đèn Đ1 có ghi 220V – 100W, trên bóng đèn, Đ2 có ghi 220V – 25W. Khi sáng bình thường, điện trở tương ứng R1 và R2 của dây tóc bóng đèn này có mối quan hệ như thế nào dưới đây ?
R1 = 4R2
4R1 = R2
R1 = 16R2
16R1 = R2
Trên bóng đèn Đ1 có ghi 220V – 100W, trên bóng đèn, Đ2 có ghi 220V – 25W. Khi sáng bình thường, điện trở tương ứng R1 và R2 của dây tóc bóng đèn này có mối quan hệ như thế nào dưới đây ?
R1 = 4R2
4R1 = R2
R1 = 16R2
16R1 = R2
Trên một bóng đèn tóc đỏ có ghi 220V – 100W và trên một bóng đèn khác có ghi 220V – 40W. So sánh điện trở hai bóng đèn khi chúng sáng bình thường
Điện trở của đèn thứ nhất là:
R 1 = U đ m 1 2 / P đ m 1 = 220 2 / 100 = 484 Ω
Điện trở của đèn thứ hai là:
R 2 = U đ m 2 2 / P đ m 2 = 220 2 / 40 = 1210 Ω
Trên bóng đèn Đ1 có ghi 220V – 25W, trên bóng đèn Đ2 có ghi 220V – 100W. Khi sáng bình thường, điện trở tương ứng của đèn Đ1 là R1 và của đèn Đ1 là R2. Hãy cho biết mối quan hệ giữa điện trở của hai đèn khi sáng bình thường.
Câu 2: Một bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 110W.
a. Nêu ý nghĩa các con số ghi trên bóng đèn.
b. Tính điện năng sử dụng trong 30 ngày khi thắp sáng bình thường đèn này mỗi ngày 5h.
c. Mắc 2 bóng đèn cùng loại trên vào hiệu điện thế 220V. Tính công suất của mạch điện khi các đèn mắc:
+ Nối tiếp
+ Song song
a) Ý nghĩa của các con số là:
220V là hiệu điện thế định mức
110W là công suất định mức
b) Tổng thời gian sử dụng của bóng đèn trong 30 ngày:
\(t=5\cdot30=150\left(h\right)\)
Điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong 30 ngày:
\(A=P\cdot t=110\cdot150=16500\left(Wh\right)\)
c)- Khi đèn mắc nối tiếp:
Do hai đèn giống nhau nên điện trở của mỗi đèn:
\(R_1=R_2=\dfrac{U^2}{P}=\dfrac{220^2}{110}=440\Omega\)
Cường độ dòng điện của mạch:
\(I=I_1=I_2=\dfrac{U}{R_{tđ}}=\dfrac{U}{R_1+R_2}=\dfrac{220}{440+440}=0,25A\)
Công suất của mạch điện là:
\(P=I\cdot U=220\cdot0,25=55W\)
- Khi đèn mắc song song :
Điện trở của mỗi đèn:
\(R_1=R_2=\dfrac{U^2}{P}=\dfrac{220^2}{110}=440\Omega\)
Điện trở tương đương của mạch điện:
\(R_{tđ}=\dfrac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\dfrac{440\cdot440}{440+440}=220\Omega\)
Cường độ dòng điện của mạch:
\(I=\dfrac{U}{R_{tđ}}=\dfrac{220}{220}=1A\)
Công suất của mạch điện:
\(P=U\cdot I=220\cdot1=220W\)
Trên một bóng đèn tóc đỏ có ghi 220V – 100W và trên một bóng đèn khác có ghi 220V – 40W. Mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? Tính điện năng mà mạch điện này sử dụng trong 1 giờ. Cho rằng điện trở của các bóng đèn có giá trị như khi chúng sáng bình thường
Lập tỉ lệ: R 2 / R 1 = 1210 / 484 = 2,5 ⇒ R 2 = 2,5 R 1 . Vậy đèn 1 có điện trở nhỏ hơn đèn 2 là 2,5 lần.
Cường độ dòng điện định mức của đèn 1 là:
I đ m 1 = P đ m 1 / U đ m 1 = 100/220 ≈ 0,45A
+ Cường độ dòng điện định mức của đèn 2 là:
I đ m 2 = P đ m 2 / U đ m 2 = 40/220 ≈ 0,18A
Khi ghép nối tiếp cường độ dòng điện trong đoạn mạch là:
Vì đèn 1 và đèn 2 mắc nối tiếp nên: I 1 = I 2 = I = 0,13A.
Qua kết quả tính toán ta so sánh và biết được cả hai đèn thì dòng điện qua chưa đến giá trị định mức vì vậy cả hai đèn đều sáng mờ. Nhưng đèn 2 sẽ sáng hơn đèn 1. (vì I gần với I đ m 1 hơn I đ m 2 )
Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch trong 1 giờ là:
A = U.I.t = 220.0,13.3600 = 102960 J = 0,0286kW.h
Điện năng mạch điện tiêu thụ trong 1 giờ là:
A = ( P 1 + P 2 )t = (100 + 40).3600 = 504000J = 0,14kW.h.