Bài tập 5 trang 58 SGK Vật lý 11

Bài tập 5 trang 58 SGK Vật lý 11

Nhận định và phương pháp: 

Bài 5 là dạng bài xác định các đại lượng chưa biết của 2 bóng đèn mắc song song trên mạch điện.

Cách giải :

• Ta tiến hành giải theo các bước như sau:

  • Bước 1: Xác định điện trở của mỗi bóng đèn: \({R_d} = \frac{{{U_d}^2}}{{{P_d}}}\)

  • Bước 2: Cường độ dòng điện trong mạch chính là \({I_1} = \frac{{{\xi _b}}}{{R + {\rm{ }}{r_b}}}\)

  • Bước 3: Tính hiệu điện thế đặt lên mỗi đèn và rút ra kết luận các đèn sáng yếu hơn bình thường.

  • Bước 4: Hiệu suất của bộ nguồn : \(H = \frac{{{U_d}}}{{2\xi }}\)

  • Bước 5: Hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin : \({U_{1pin}} = \frac{{{U_d}}}{2}\)

  • Bước 6: Xác định dòng điện chạy qua mạch khi tháo bớt một bóng đèn: \({U_{1}} = {U_2} = \xi -{I_1}r \)

  • Bước 7: Tính hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn và rút ra kết luận về độ sáng 

Lời giải: 

• Áp dụng phương pháp trên để giải bài 5 như sau: 

• Ta có: 

Câu a:

Điện trở của mỗi bóng đèn là:

\({R_d} = \frac{{{U_d}^2}}{{{P_d}}} = 12\) \(\Omega \)

Điện trở tương đương của mạch ngoài là R = 6 \(\Omega \).

Cường độ dòng điện trong mạch chính là \({I_1} = \frac{{{\xi _b}}}{{R + {\rm{ }}{r_b}}} = 0,375{\rm{ }}A\)

Hiệu điện thế đặt lên mỗi đèn là:

\({U_N}^{(1)} = {I_1}.R{\rm{ }} = 2,25V < 3V.\)

Vậy các đèn sáng yếu hơn bình thường.

Câu b:

Hiệu suất của bộ nguồn là : \(H = \frac{{{U_d}}}{{2\xi }} = \frac{{2,25}}{3}\,\, = 75\% \)

Câu c:

Hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin là: 

\({U_{1pin}} = \frac{{{U_d}}}{2} = 1,125V\)

Câu d:

Nếu tháo bớt một bóng đèn thì điện trở mạch ngoài là R= 12 \(\Omega \).

Dòng điện chạy qua mạch lúc bấy giờ là: \({U_{1}} = {U_2} = \xi -{I_1}r = 1,125V\)

\({I_2} = \frac{{{\xi _b}}}{{{R_d} + {\rm{ }}r}} = \frac{3}{{14}} = 0.214{\rm{ }}A\)

Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là: U_N⁽²⁾ = I₂R_đ = 2,57 > U_N⁽¹⁾

Vậy đèn còn lại sáng hơn trước 

-- Mod Vật Lý 11

Video hướng dẫn giải Bài tập 5 SGK