Đề bài
Hai bóng đèn Đ1 và Đ2 có hiệu điện thế định mức tương ứng là U1=1,5V và U2=6V; khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R1=1,5Ω và R2=8Ω. Hai đèn này được mắc cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U=7,5V theo sơ đồ hình 11.2
a. Hỏi phải điều chỉnh biến trở có giá trị bao nhiêu để hai đèn sáng bình thường?
b. Biến trở nói trên được quấn bằng dây nikêlin có điện trở suất là 0,40.10-6Ωm, có độ dài tổng cộng là 19,64m và đường kính tiết diện là 0,5mm. Hỏi giá trị của biến trở tính được ở câu a trên đây chiếm bao nhiêu phần trăm so với điện trở lớn nhất của biến trở này?
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+ Sử dụng biểu thức: \({I} = \dfrac{U}{R}\)
+ Sử dụng biểu thức tính điện trở của đoạn dây dẫn: \(R=\dfrac{\rho.l}{S}\)
Lời giải chi tiết
Mạch gồm \(Đ_1\) nt [ \(Đ_2\) // \(R_b\)]
a) Ta có:
\(U_{2b}= U_2 =U_b= 6V \) (Vì \(Đ_2\) // biến trở)
Cường độ dòng điện qua \(Đ_1\) và \(R_{2b}\) là:
\( => I=I_1=I_{2b}= \dfrac{U_1}{R_1}=\dfrac{1,5}{1,5}= 1A\) (vì \(Đ_1\) nt [ \(Đ_2\) // \(R_b\)])
Cường độ dòng điện qua biến trở:
\( => I_b=I_{2b}-I_2=1-0,75=0,25A\)( Với \(I_2=\dfrac{U_2}{R_2}=\dfrac{6}{8}=0,75A\)
Điện trở của biến trở khi đèn sáng bình thường:
\({R_b} = \dfrac{U_b}{I_b} =\dfrac{6}{0,25}= 24\Omega \)
b) Tiết diện của dây Niken để làm biến trở:
\(S = \dfrac{\pi.d^2}{4} = \dfrac{3,14.{0,5}^2}{4} = 0,196m{m^2} = 0,{196.10^{ - 6}}{m^2}\)
Điện trở lớn nhất của biến trở:
\({R_b} = \dfrac{\rho.l}{S} = \dfrac{0,4.{10}^{ - 6}.19,64}{0,196.{10}^{ - 6}} = 40\Omega \)
Điện trở của biến trở khi đèn sáng bình thường chiếm:
\(\% R = \dfrac{24}{40}.100 = 60\% \)
soanvan.me