Đáp án:
$a)R= 605 (\Omega)$; `U_1 = U_2 = U_4 = U_5 = U_3/2 = 110 (V), U_3 = 220 (V)`
$b)$ Đèn $Đ_1$ sáng hơn bình thường còn các đèn sáng yếu hơn bình thường.
Giải thích các bước giải:
Sơ đồ mạch điện:
$[(Đ_1 // Đ_2) nt (Đ_4 // Đ_5)] // Đ_3$
Điện trở của mỗi đèn là $R (\Omega).$
Hiệu điện thế định mức của mỗi đèn lần lượt là $U_1, U_2, U_3, U_4, U_5(V)$.
Vì các đèn sáng bình thường nên ta có:
`U_1 = U_2`
`U_4 = U_5`
`U_1 + U_4 = U_3`
Vì mỗi đèn có điện trở bằng nhau mà $(Đ_1 // Đ_2) nt (Đ_4 // Đ_5)$ nên:
`I_1 + I_2 = I_4 + I_5`
`<=> 2. U_1/R = 2. U_4/R`
`<=> U_1 = U_4`
`=> U_3 = 2U_1`
Mặt khác:
`U_3 = U = 220 (V)`
`=> U_3 = 220 (V); U_1 = U_2 = U_4 = U_5 = U_3/2 = 110 (V)`
`R_{1245} = {R_1R_2}/{R_1 + R_2} + {R_4R_5}/{R_4 + R_5}`
`= {R^2}/{2R} + {R^2}/{2R} = R`
Điện trở tương đương của mạch là:
`R_{t đ} = {R_3R_{1245} }/{R_3 + R_{1245}} = {R.R}/{R + R} = R/2`
Công suất tiêu thụ trên mạch là:
`P = U^2/R_{t đ} = {220^2}/{R/2} = 160 (W)`
`<=> R = 605 (\Omega)`
$b)$
Tháo bỏ dây nối $a$, sơ đồ mạch điện:
$Đ_1 nt [(Đ_2 nt Đ_3) // Đ_4 // Đ_5]$
`1/R_{2345} = 1/{R_2 + R_3} + 1/R_4 + 1/R_5`
`= 1/{R + R} + 1/R + 1/R = 5/{2R}`
`<=> R_{2345} = 0,4R`
Cường độ dòng điện qua mạch chính là:
`I = U/{R_1 + R_{2345}} = 220/{R + 0,4R}`
`= 220/{1,4.605} = 20/77 (A)`
Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn là:
`U_1' = IR_1 = 20/77 . 605 = 1100/7 > 110 (V)`
`U_4' = U_5' = U - U_1 = 220 - 1100/7 = 440/7 < 110 (V)`
Vì `U_2' + U_3' = U_4' = 440/7 < U_2 < U_3`
`=> U_2' < U_2` và `U_3' < U_3`
Nên chỉ có đèn $Đ_1$ sáng hơn bình thường còn các đèn sáng yếu hơn bình thường.
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, chúng ta sắp phải bước vào một kỳ thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô. Áp lực từ kỳ vọng của phụ huynh và tương lai lên cấp 3 thật là lớn, nhưng hãy tin vào bản thân và giữ vững sự tự tin!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK