Cho hai bóng đèn dây tóc có ghi số 6V – 2W và 6V – 3W. Lập luận để chứng tỏ rằng có thể mắc hai bóng đèn này cùng với một biến trở vào hiệu điện thế nêu trên để chúng sáng bình thường. Vẽ sơ đồ mạch điện này
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Vì U đ m 1 + U đ m 2 = 3 + 6 = 9V = U nên mắc bóng đèn Đ 1 nối tiếp với đèn Đ 2
Mặt khác cường độ dòng điện định mức qua hai đèn lần lượt là:
Ta thấy I 2 > I 1 nên để hai đèn sáng bình thường thì phải mắc R b song song với đèn Đ 1 như hình vẽ.
Cường độ dòng điện định mức của đèn:
I đ m 1 = P đ m / U đ m 1 = 3 / 6 = 0,5A ; I đ m 2 = P đ m / U đ m 2 = 2/6 = 1/3 A.
Nếu mắc Đ 1 nối tiếp với Đ 2 thì điện trở tương đương của mạch:
R 12 = R 1 + R 2 = 12 + 18 = 30Ω
Khi đó cường độ dòng điện qua mỗi đèn là:
I 1 = I 2 = I = U / R 12 = 12/30 = 0,4A
Ta thấy I 1 < I đ m 1 và I 2 < I đ m 2 nên đèn 1 sáng yếu hơn bình thường, đèn 2 sáng quá định mức sẽ hỏng.
a)Để đèn sáng bình thường ta cần mắc hai đèn nối tiếp nhau do:
\(U_{đmĐ1}+U_{đmĐ2}=U\)
b)Đèn sáng bình thường.
\(R_1=\dfrac{U_1^2}{P_1}=\dfrac{6^2}{6}=6\Omega;I_{đm1}=\dfrac{P_1}{U_1}=\dfrac{6}{6}=1A\)
\(R_2=\dfrac{U_2^2}{P_2}=\dfrac{6^2}{9}=4\Omega;I_{đm2}=\dfrac{P_2}{U_2}=\dfrac{9}{6}=1,5A\)
Khi đó, mắc thêm biến trở nối tiếp đèn 1.
CTM: \(\left(R_b//Đ_1\right)ntĐ_2\)
\(\Rightarrow I_m=1,5A\)
\(R_{tđ}=\dfrac{U}{I}=\dfrac{12}{1,5}=8\Omega\)
\(R_{1b}=R_{tđ}-R_2=8-4=4\Omega\)
Mặt khác: \(R_{1b}=\dfrac{R_1\cdot R_b}{R_1+R_b}=\dfrac{6\cdot R_b}{6+R_b}=4\Rightarrow R_b=12\Omega\)
c)Điện năng đèn 1 tiêu thụ trong 150h là:
\(A_1=U_1\cdot I_1\cdot t=R_1\cdot I_1^2\cdot t=6\cdot1^2\cdot150\cdot3600=3240000J=0,9kWh\)
Điện năng đèn 2 tiêu thụ trong 150h là:
\(A_2=U_2I_2t=R_2\cdot I_2^2\cdot t=4\cdot1,5^2\cdot150\cdot3600=4860000J=1,35kWh\)
Tổng điện năng hai đèn tiêu thụ trong 150h là:
\(A=A_1+A_2=0,9+1,35=2,25kWh\)
Tiền điện phải trả: \(T=2,25\cdot3000=6750\left(đồng\right)\)
d)Điện trở suất của đồng là \(\rho=1,7\cdot10^{-8}\Omega.m\)
Chiều dài dây làm biến trở: \(R=\rho\cdot\dfrac{l}{S}\)
\(\Rightarrow l=\dfrac{R\cdot S}{\rho}=\dfrac{30\cdot0,34\cdot10^{-6}}{1,7\cdot10^{-8}}=600m\)
Vì đèn 1 song song với biến trở nên U 1 = U b = 3V và I 1 + I b = I 2 = I
→ I b = I 2 - I 1 = 1 – 0,4 = 0,6A
Điện trở của mỗi đèn và biến trở khi đó:
Công suất của biến trở khí đó: P b = U b . I b = 3.0,6 = 1,8W
Sơ đồ mạch điện như hình 11.1
Vì hai đèn sáng bình thường nên ta có:
- Cường độ dòng điện qua đèn 1 là:
- Cường độ dòng điện qua đèn 2 là:
Cường độ dòng điện qua mạch chính là: I = I 1 + I 2 = 1,25A.
Biến trở ghép nối tiếp với cụm hai đèn nên I b = I = 1,25A
U b + U 12 = U ↔ U b = U - U 12 = U - U 1 = 9 – 6 = 3V (hai đèn ghép song song U 1 = U 2 = U 12 )
→ Điện trở của biến trở là:
Để hai đèn sáng bình thường thì ta phải mắc thêm một biến trở vào mạch.
Vì U 1 = U 2 = 6V < U = 12V và I đ m 1 ≠ I đ m 2 nên có thể mắc một trong hai cách sau:
Cách 1: Hai đèn Đ 1 và Đ 2 phải song song với nhau và nối tiếp với biến trở R b như hình vẽ, sao cho:
I b = I đ m 1 - I đ m 2 = 0,5 + 1/3 = 5/6A
và U b = U - U 12 = 12 – 6 = 6V
Cách 2: Đèn Đ 2 và biến trở phải song song với nhau và nối tiếp với đèn Đ 1 như hình vẽ, sao cho:
I b = I đ m 1 - I đ m 2 = 0,5 - 1/3 = 1/6A và U b = U 2 = 6V