Bài 11.11 trang 34 Sách bài tập (SBT) Vật lý 9

Ba bóng đèn Đ₁, Đ₂, Đ₃ có hiệu điện thế định mức tương ứng là U₁=3V, U₂=U₃=6V và khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R₁=2Ω, R₂=6Ω, R₃=12Ω.

a. Hãy chứng minh rằng có thể mắc ba bóng đèn này vào hiệu điện thế U=9V để các đèn chiếu sáng bình thường và vẽ sơ đồ của mạch điện này.

b. Thay đèn Đ₃ bằng cuộn dây điện trở được quấn bằng dây manganin có điện trở suất 0,43.10^-6Ωm và có chiều dài 8m. Tính tiết diện của dây này.

Trả lời:

Cách 1. Để 3 đèn sáng bình thường thì R₁ nt (R₂//R₃)

Vì U₂ = U₃ = 6V và U₁ = 3V

⇒ U = U₁ + U₂₃ = 9V

Cách 2. Cường độ dòng điện toàn mạch:

\({I_1} = {{{U_1}} \over {{R_1}}} = {6 \over 6} = 1{\rm{A}}\) và \({I_2} = {{{U_2}} \over {{R_2}}} = {6 \over {12}} = 0,5{\rm{A}}\)

Cường độ trong mạch R₁, R₂ : I₁₂ = I = I₁ = I₂ + I₃ = 1,5A

Điện trở tương đương của R₂₃:

\({1 \over {{R_{23}}}} = {1 \over {{R_2}}} + {1 \over {{R_3}}} = {1 \over 6} + {1 \over {12}} \Rightarrow {R_{23}} = 4\Omega \)

Hiệu điện thế toàn mạch: U = I.R = I(R₁ + R₂₃) = 9V⇒đpcm

b) Tiết diện của dây: 

\(S = {{\rho l} \over R} = {{8.0,{{43.10}^{ - 8}}} \over {12}} \approx 0,{29.10^{ - 6}}{m^2}\)