Bài 11.10 trang 34 Sách bài tập (SBT) Vật lý 9

Hai bóng đèn Đ₁ và Đ₂ có cùng hiệu điện thế định mức là U₁=U₂=6V; khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R₁=12Ω và R₂=8Ω. Mắc đèn Đ₁ và Đ₂ cùng với một biến trở vào hiệu điện thế không đổi U=9V để hai đèn sáng bình thường.

a. Vẽ sơ đồ mạch điện và tính giá trị R_b của biến trở khi hai đèn sáng bình thường.

b. Biến trở này được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất là 1,10.10^-6Ωm và tiết diện 0,8mm². Tính độ dài tổng cộng của dây quấn biến trở này, biết rằng nó có giá trị lớn nhất là R_bm=15R_b, trong đó R_b là giá trị tính được ở câu a trên đây.

Trả lời:

a) Sơ đồ mạch điện như hình dưới đây

Cường độ dòng điện qua R₁, R₂ và toàn mạch:

 \({I_1} = {{{U_1}} \over {{R_1}}} = {6 \over {12}} = 0,5{\rm{A}}\) và \({I_2} = {{{U_2}} \over {{R_2}}} = {6 \over 8} = 0,75{\rm{A}}\)

 I₁₂ = I_b = I = I₁ + I₂ = 0,5 + 0,75 = 1,25A

Điện trở tương đương của R₁, R₂

\({1 \over {{R_{12}}}} = {1 \over {{R_1}}} + {1 \over {{R_2}}} = {1 \over {12}} + {1 \over 8} \Rightarrow {R_{12}} = 4,8\Omega \)

Điện trở toàn mạch: \(R = {U \over I} = {9 \over {1,25}} = 7,2\Omega \)

Điện trở của biến trở: R_b = R – R₁₂ = 7,2 – 4,8 = 2,4Ω

b) Điện trở lớn nhất của biến trở: R_bm = 15R_b = 15R_b = 15 x 2,4 = 36Ω

Độ dài của dây cuốn làm biến trở:

\(l = {{R{\rm{S}}} \over \rho } = {{36.0,{{8.10}^{ - 6}}} \over {1,{{1.10}^{ - 6}}}} = 26,2m\)