Hướng dẫn giải chi tiết bài tập công và công suất của dòng điện không đổi – mức độ cơ bản môn Vật Lý 11

GIẢI BÀI TẬP CÔNG VÀ CÔNG SUẤT

CỦA DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI –  CƠ BẢN

1. Bài tập 1: Một bóng đèn dây tóc có ghi 24V – 2,4W.

a) Cho biết ý nghĩa của con số trên. Tính điện trở của bóng đèn, dòng điện qua bóng đền khi đèn sáng bình thường.

b) Mắc bóng đèn trên vào hai điểm có hiệu điện thế U = 20V. Cho rằng điện trở của dây tóc bóng đèn thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ. Tính công suất của bóng đèn khi đó.

Giải

a) Số trên có ý nghĩa, hiệu điện thế lớn nhất của bóng đèn là U_max = 24 V và công suất lớn nhất là P_max = 2,4 W.

+ Điện trở của bóng đèn:

R_d= U_d²/P_d = 24²/2,4² = 240Ω 

+ Khi đèn sáng bình thường thì:

I_d= P_d / U_d = 2,4/24 = 0,1 A 

+ Công suất của đèn khi mắc vào nguồn U = 20 V:

P_d= U_d²/R_d = 5/3 = 1,67W

2. Bài tập 2: Một bóng đèn dây tóc có ghi 806Ω – 60W.

a) Cho biết ý nghĩa của con số trên. Tính hiệu điện thế tối ta có thể đặt vào hai đầu của bóng đèn; dòng điện qua bóng đền khi đèn sáng bình thường.

b) Mắc bóng đèn trên vào hai điểm có hiệu điện thế U' = 200V. Cho rằng điện trở của dây tóc bóng đèn thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ. Tính công suất của bóng đèn khi đó.

Giải

a) Số trên cho biết điện trở của dây tóc bóng đèn là 806Ω, công suất cực đại đạt được bằng 60W

+ Hiệu điện thế cực đại có thể đặt vào hai đầu của bóng đèn:

\(P = \frac{{{U^2}}}{R} \Rightarrow U = \sqrt {P.R} = 219,91V\)

+ Dòng điện qua bóng đèn khi đèn sáng bình thường:

I = P/U = 60 / 219,91 = 0,273A

b) Công suất của bóng đèn khi mắc vào hiệu điện thế U' = 200V:

P’ = U’²/R = 49,6W

3. Bài tập 3: Bóng đèn 1 có ghi 220V – 100W và bóng đèn 2 có ghi 220V – 25W

a) Mắc song song hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V. Tính điện trở R₁ và R₂ tương ứng của mỗi đèn và cường độ dòng I₁ và I₂ chạy qua mỗi đèn khi đó.

b) Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220V và cho rằng điện trở của mỗi bóng vẫn có giá trị như câu a. Hỏi đèn nào sáng hơn và có công suất gấp bao nhiêu lần đèn kia.

Giải

a) Điện trở mỗi bóng đèn:

R₁= U₁²/P₁ = 484 Ω

R₂ = U₂²/P₂ = 1936 Ω 

+ Khi hai bóng trên mắc song song vào hiệu điện thế U = 220V thì hiệu điện thế hai đầu mỗi bóng đèn đều bằng hiệu điện thế định mức của chúng nên hai đèn lúc này sáng bình thường.

+ Và cường độ dòng điện qua mỗi bóng là:

I₁ = P₁/U = 0,455A

I₂ = P₂/U = 0,114A

b) Khi mắc nối tiếp hai điện trở thì điện trở tương đương của mạch là:

R_tđ = R₁ + R₂

+ Cường độ dòng điện qua mỗi bóng lúc này là:

I₁ = I₂ = I = U / R_td = 1/11 A

+ Công suất của mỗi bóng lúc này:

P₁ = I₁²R₁ = 4W

P₂ = I₂²R₂ = 16W

=> P₂ = 4P₁

=> Cùng cường độ dòng điện, nhưng P₂ = 4P₁ nên đèn 2 sáng hơn đèn 1.

...

--------------( Để xem nội dung các bài tập tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)-----------

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Hướng dẫn giải dạng bài tập công và công suất của dòng điện không đổi – mức độ cơ bản môn Vật Lý 11 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung, các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Chúc các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.