Bài 2 trang 32 SGK Vật lí 9

Đề bài

Một bóng đèn khi sáng hơn binh thường có điện trở R₁ = 7,5Ω và cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó là I = 0,6A. Bóng đèn này được mắc nối tiếp với một biến trở và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 12V như sơ đồ hình 11.1.

a) Phải điều chỉnh biến trở có trị số điện trở R₂ là bao nhiêu để bóng đèn sáng bình thường?

b) Biến trở này có điện trở lớn nhất là R_b = 30Ω với cuộn dây dẫn được làm bằng hợp kim nikelin có tiết diện S = 1mm². Tính chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến trở này.

GỢI Ý CÁCH GIẢI

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp: R = R₁ + R₂ . Từ đó suy ra R₂ .

b) Từ công thức tính điện trở suy ra công thức tính chiều dài của dây dẫn và thay số.

Hướng dẫn giải

- Hệ thức định luật Ôm: I = U/R

- Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp: Rtđ = R₁ + R₂ 

- Điện trở của dây dẫn: \(R = {{\rho l} \over S}\)

Lời giải chi tiết

a) Để bóng đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch phải đúng là 0,6A. Khi ấy điện trở tương đương của mạch là: \({R_{td}} = {U \over I} = {{12} \over {0,6}} = 20\Omega \)

Bóng đèn mắc nối tiếp với biến trở nên: R_tđ = R₁ + R₂ => R₂ = R_tđ - R₁ = 20 - 7,5 = 12,5Ω.

b) Từ công thức: \(R = \rho {l \over S} \Rightarrow l = {{SR} \over \rho } = {{{{1.10}^{ - 6}}.30} \over {{{0,40.10}^{ - 6}}}} = 75m\).