giai bai 1215 1216 1217 trang 37 sach bai tap vat ly 9 1 1517335970

Giải bài 12.15, 12.16, 12.17 trang 37 Sách bài tập Vật lý 9

Học tập

Bài 12.15 trang 37 Sách bài tập (SBT) Vật lý 9

Trên hai bóng đèn dây tóc Đ1 và Đ2 có ghi số tương ứng là 3V-1, 2W và 6V-6 W. Cần mắc hai đèn này cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U = 9V để hai đèn này sáng thông thường .
a. Vẽ sơ đồ mạch điện thỏa mãn nhu cầu nhu yếu nói trên và lý giải vì sao khi đó hai đèn hoàn toàn có thể sáng thông thường .

b. Tính điện trở của mỗi bóng đèn và của biến trở khi đó.

c. Tính hiệu suất điện của biến trở khi đó .

Trả lời:

a ) Sơ đồ mạch điện như hình dưới đây :

giai bai 1215 1216 1217 trang 37 sach bai tap vat ly 9 1 1517335970

Vì U = UIb + U2 = 9V. Nên mắc bóng đèn ( Đ1 / / biến trở ) và tiếp nối đuôi nhau với bóng đèn Đ2 thì đèn sáng thông thường
b ) Điện trở của mỗi đèn và biến trở khi đó :
\ ( { R_1 } = { { U_1 ^ 2 } \ over { { P_1 } } } = { { { 3 ^ 2 } } \ over { 1,2 } } = 7,5 \ Omega \ )
\ ( { R_2 } = { { U_2 ^ 2 } \ over { { P_2 } } } = { { { 6 ^ 2 } } \ over 6 } = 6 \ Omega \ )
Cường độ dòng điện qua mạch :
\ ( I = { I_2 } = { I_ { 1 b } } = { \ wp \ over { { U_2 } } } = { 6 \ over 6 } = 1 { \ rm { A } } \ )
Cường độ dòng điện qua đèn Đ1 :
\ ( I = { { { \ wp _1 } } \ over { { U_1 } } } = { { 1,2 } \ over 3 } = 0,4 { \ rm { A } } \ )
Cường dộ dòng điện qua biến trở :
Ib = I1b – I1 = 1 – 0,4 = 0,6 A
Điện trở qua biến trở : \ ( { R_b } = { { { U_b } } \ over { { I_b } } } = { 3 \ over { 0,6 } } = 5 \ Omega \ )
c ) Công suất của biến trở khí đó :
\ ( { \ wp _b } = { { { U ^ 2 } } \ over { { R_b } } } = { { { 3 ^ 2 } } \ over 5 } = 1,8 W \ )

Bài 12.16 trang 37 Sách bài tập (SBT) Vật lý 9

Chứng minh rằng so với đoạn mạch gồm những dụng cụ điện mắc tiếp nối đuôi nhau hay mắc song song thì hiệu suất điện của đoạn mạch bằng tổng hiệu suất điện của những dụng cụ mắc trong mạch .

Trả lời:

Một đoạn mạch gồm hai điện trở mắc tiếp nối đuôi nhau :
\ ( \ wp = U.I = { I ^ 2 }. R = { I ^ 2 } \ left ( { { R_1 } + { R_2 } } \ right ) = { I ^ 2 } { R_1 } + { I ^ 2 } { R_2 } \ )
\ ( \ Rightarrow \ wp = { \ wp _1 } + { \ wp _2 } \ )
Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song :

\({\wp _b} = {{{U^2}} \over R} = {U^2}\left( {{1 \over {{R_1}}} + {1 \over {{R_2}}}} \right) = {{{U^2}} \over {{R_1}}} + {{{U^2}} \over {{R_2}}} = {\wp _1} + {\wp _2}\)

\ ( \ Rightarrow \ wp = { \ wp _1 } + { \ wp _2 } \ )

Bài 12.17 trang 37 Sách bài tập (SBT) Vật lý 9

Trên bóng đèn dây tóc Đ1 có ghi 220V-100 W, Trên bóng đèn dây tóc Đ2 có ghi 220V-75 W .
a. Mắc song song hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V. Tính hiệu suất của đoạn mạch song song này và cường độ dòng điện trong mạch chính .
b. Mắc hai đèn trên đây tiếp nối đuôi nhau với nhau rồi mắc đoạn mạch này vào hiệu điện thế 220V. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn và hiệu suất điện của đoạn mạch tiếp nối đuôi nhau này, cho rằng điện trở của mỗi đèn khi đó bằng 50 % điện trở của đèn đó khi sáng thông thường .

Trả lời:

a ) Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ1 và Đ2 :
\ ( { R_1 } = { { U_1 ^ 2 } \ over { { \ wp _1 } } } = { { { { 220 } ^ 2 } } \ over { 100 } } = 484 \ Omega \ )
\ ( { R_2 } = { { U_2 ^ 2 } \ over { { \ wp _2 } } } = { { { { 220 } ^ 2 } } \ over { 75 } } = 645,3 \ Omega \ )
Điện trở toàn mạch song song :
\ ( { 1 \ over R } = { 1 \ over { { R_1 } } } + { 1 \ over { { R_2 } } } = { 1 \ over { 484 } } + { 1 \ over { 645,3 } } \ Rightarrow R = 276,6 \ Omega \ )
Công suất của đoạn mạch :
\ ( { \ wp _b } = { { { U ^ 2 } } \ over R } = { { { { 220 } ^ 2 } } \ over { 276,6 } } = 175W \ )
Cường độ dòng điện mạch chính :
\ ( I = { U \ over R } = { { 220 } \ over { 276,6 } } = 0,795 { \ rm { A } } \ )
b ) Điện trở tương tự của toàn mạch nối tiêp :
R = R1 + R2 = 484 + 645,3 = 1129,3 Ω
Cường độ dòng điện qua mạch :
\ ( I = { U \ over R } = { { 220 } \ over { 1129,3 } } \ approx 0,195 { \ rm { A } } \ Rightarrow I = { I_1 } = { I_2 } = 0,195 { \ rm { A } } \ )
Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ1 và Đ2 :
U1 = I.R 1 = 0,195. 484 = 94,38 V
U2 = I.R 2 = 0,195. 645,3 = 125,83 V
Công suất của đoạn mạch :

\({\wp _1} = {{U_1^2} \over {{R_1}}} = {{94,{{38}^2}} \over {{{484} \over 2}}} = 36,8W\)

\ ( { \ wp _2 } = { { U_2 ^ 2 } \ over { { R_2 } } } = { { 125, { { 83 } ^ 2 } } \ over { 645,3 } } = 49W \ )
\ ( \ Rightarrow \ wp = 36,8 + 49 = 86,8 W \ )

Giaibaitap.me