Có hai bóng đèn 110V-75W và 110V-25W:
a, So sánh điện trở của hai bóng đèn
b, Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào mạng điện 220V thì đèn nào sáng hơn Vì sao
c, Mắc song song hai bóng đèn với nhau Muốn sáng bình thường khi mắc hệ hai bóng đèn vào mạng điện 220V thì phải dùng thêm một biến trở có giá trị bao nhiều và đèn nào sáng hơn
Có hai bóng đèn 110V-75W và 110V-25W: a, So sánh điện trở của hai bóng đèn b, Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào mạng điện 220V thì đèn nào sáng hơn Vì sao
By Margaret
Đáp án:
a. $R_1 < R_2$
b.
c. $R = 242 \Omega$
Giải thích các bước giải:
a. Áp dụng công thức tính công suất:
$P = U.I = \dfrac{U^2}{R} \to I = \dfrac{P}{U}$ và $R = \dfrac{U^2}{P}$
Điện trở của các đèn lần lượt là:
$R_1 = \dfrac{U_{1}^2}{P_1} = \dfrac{110^2}{75} = \dfrac{484}{3} \approx 161,33 (\Omega)$
$R_2 = \dfrac{U_{2}^2}{P_2} = \dfrac{110^2}{25} = 484 (\Omega)$
Cường độ dòng điện định mức của các đèn là:
$I_{đm1} = \dfrac{P_1}{U_1} = \dfrac{75}{110} = \dfrac{15}{22} \approx 0,682 (A)$
$I_{đm2} = \dfrac{P_2}{U_2} = \dfrac{25}{110} = \dfrac{5}{22} \approx 0,227 (A)$
Ta có: $R_1 < R_2$
b. Khi mắc hai đèn nối tiếp vào mạng điện có hiệu điện thế $U = 220 V$ thì ta có:
$R_{tđ} = R_1 + R_2 = \dfrac{484}{3} + 484 = \dfrac{1936}{3} (\Omega)$
Cường độ dòng điện qua đoạn mạch và các đèn là:
$I = I_1 = I_2 = \dfrac{U}{R_{tđ}} = \dfrac{220}{\dfrac{1936}{3}} = \dfrac{15}{44} \approx 0,34 (A)$
Ta có:
$I_1 < I_{đm1}$ nên đèn 1 sáng yếu hơn bình thường.
$I_2 > I_{đm2}$ nên đèn 2 sáng mạnh hơn bình thường.
Khi đó, công suất của các đèn lần lượt là:
$P_1 = I_{1}^2.R_1 = (\dfrac{15}{44})^2.\dfrac{484}{3} = 18,75 (W)$
$P_2 = I_{2}^2.R_2 = (\dfrac{15}{44})^2.484 = 56,25 (W)$
Vì $P_1 < P_2$ nên đèn 1 sáng yếu hơn đèn 2.
c. Vì $I_{đm1} > I_{đm2}$ nên để hai đèn sáng bình thường ta mắc biến trở song song với đèn 2, sau đó nối tiếp với đèn 1.
Mạch: $Đ_1 nt (Đ_2 //R)$
Khi đó hai đèn sáng bình thường nên ta có:
$I_R = I_{đm1} – I_{đm2} = \dfrac{15}{22} – \dfrac{5}{22} = \dfrac{10}{22} (A)$
$U_R = U_2 = 110V$
Do đó, giá trị của biến trở là:
$R = \dfrac{U_R}{I_R} = \dfrac{110}{\dfrac{10}{22}} = 242 (\Omega)$
Lúc này đèn 1 sáng mạnh hơn đèn 2.