Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức là 3V và khi ra sáng bình thường thì dòng điện qua đèn có cường độ là 0,32A. Mắc bóng đèn này nối tiếp với biến trở rồi mắc vào hiệu điện thế không đổi 12V. Hỏi biến trở này phải có giá trị lớn nhất tối thiểu là bao nhiêu để đèn có thể sáng bình thường?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Sơ đồ bạn đã cho có thể hiểu như trên ( phần còn lại của biến trở là R2).
Đèn sáng bình thường khi U_đ = 6V; I_đ = 0,75A
Theo sơ đồ, ta thấy [đèn // R1] cùng nối tiếp R2 nên ta có:
I_1đ = I_2 <=> I_1 + I_đ = I_2
<=> U1:R1 + 0,75 = U2:R2
mà U1=U_đ=6V;
U2=U - U1=12-6=6V ;
R2=16 - R1
nên 6:R1 + 0,75 = 6 : (16 - R1)
Rút gọn được : 96 - 0,75.R1^2 = 0
Đến đây bạn giải phương trình ra , sẽ được kết quả là R1 xấp xĩ 11,3 ôm
Mắc bóng đèn nối tiếp với biến trở, đèn sáng bình thường khi:
I b = I Đ = I = 0,75A
U b + U Đ = U và U Đ = 6V → U b = U – U Đ = 12 – 6 = 6V
Điện trở của biến trở là: R b = U b / I b = 6/0,75 = 8Ω
\(R_{tđ}=R_Đ+R=7,5+30=37,5\Omega\)
\(I_{Đđm}=\dfrac{U_Đ}{R_Đ}=\dfrac{4,5}{7,5}=0,6A\)
\(P_Đ=\dfrac{U^2_Đ}{R_Đ}=\dfrac{4,5^2}{7,5}=2,7W\)
Tóm tắt: \(R_Đ=7,5\Omega;U_Đ=4,5V\)
\(R_b=30\Omega;U_m=12V\)
\(I_{Đđm}=?;P_Đ=?\)
\(a,\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}Idm=\dfrac{Udm}{R}=\dfrac{4,5}{7,5}=0,6A\\Pdm=Udm.Idm=0,6.4,5=2,7W\end{matrix}\right.\)
\(b,\Rightarrow Pd=1,5W\Rightarrow\dfrac{Ud^2}{R}=\dfrac{\left(U-Ux\right)^2}{7,5}=\dfrac{\left[12-Im.Rx\right]^2}{7,5}=\dfrac{\left[12-\dfrac{12.Rx}{Rx+7,5}\right]^2}{7,5}=1,5\Rightarrow Rx=19,33\Omega\)
Đèn được mắc song song với phần R 1 của biến trở và đoạn mạch song song này được mắc nối tiếp với phần còn lại R 2 ( R 2 = 16 – R 1 ) của biến trở.
Để đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch song song là U Đ = 6V và do đó hiệu điện thế ở hai đầu phần còn lại của biến Hình 11.3 trở là:
U 2 = U – U Đ = 12 – 6 = 6V.
Điện trở của đèn là: R Đ = U Đ / I Đ = 6/0,75 = 8Ω
Vì cụm đoạn mạch (đèn // R 1 ) nối tiếp với R 2 nên ta có hệ thức:
(R1D là điện trở tương đương của đoạn mạch đèn // R 1 và U 1 D = U 1 = U Đ = 6V)
Khi hai đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch là:
I = I 1 = I 2 = I đ m 1 = I đ m 2 = 0,8A
Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
Mặt khác R = R 1 + R 2 + R 3 → R 3 = 15 - (7,5 + 4,5) = 3Ω
Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
Để đèn sáng bình thường thì: R3 = 15 – 7,5 – 4,5 = 3 Ω
→ Đáp án C
Điện trở của mỗi đèn là: R 1 = R 2 = U 2 / I đ m 2 = 6/0,5 = 12 Ω
Khi 2 đèn mắc nối tiếp thì: R t d = R 1 + R 2 = 12 + 12 = 24 Ω
Cường độ dòng điện qua mỗi đèn là: I 1 = I 2 = U / R t đ = 6/24 = 0,25A < I đ m = 0,5A
Hai đèn sáng yếu hơn mức bình thường vì cường độ dòng điện chạy qua đèn nhỏ hơn giá trị định mức.
R1 nt Rb
a, de den sang bth\(\Rightarrow I=I1=Ib=1A\Leftrightarrow Rtd=R1+Rb=\dfrac{U}{I}=12\Rightarrow Rb=12-R1=12-6=6\Omega\)
b,\(\Rightarrow R=\dfrac{pl}{S}\Rightarrow S=\dfrac{pl}{R}=\dfrac{100.0,4.10^{-6}}{25}=1,6mm^2\)
Vì bóng đèn nối tiếp với biến trở nên để đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch phải bằng: I = I Đ đ m = 0,32A và U Đ = U Đ đ m = 3V
Điện trở tương đương toàn mạch: R t đ = U/I = 12/0,32 = 37,5Ω
Điện trở của bóng đèn: R Đ = U Đ / I Đ = 3/0,32 = 9,375Ω
Điện trở lớn nhất của biến trở:
R b = R t đ - R Đ = 37,5 – 9,375 = 28,125Ω