1. Bài tập trong SBT
12.1. Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính công suất tiêu thụ điện năng P của đoạn mạch được mắc vào hiệu điện thế U, dòng điện chạy qua đó có cường độ I và điện trở nó là R?
A. P = U.I
B. P = U/I
C. P = U$^{2}$/R
D. P = I$^{2}$R
12.2. Trên một bóng đèn có ghi 12V – 6W
a) Cho biết ý nghĩa của các số ghi này
b) Tính cường độ định mức của dòng điện chạy qua đèn
c) Tính điện trở của đèn khi đó
12.3. Có trường hợp, khi bóng đèn bị đứt dây tóc, ta có thể lắc cho hai đầu dây tóc ở chỗ bị đứt dính lại với nhau và có thể sử dụng bóng đèn này thêm một thời gian nữa. Hỏi khi đó công suất và độ sáng của bóng đèn lớn hơn hay nhỏ hơn so với trước khi dây tóc bị đứt? Vì sao?
12.4. Trên hai bóng đèn có ghi 220V – 60W và 220V – 75W. Biết rằng dây tóc của hai bóng đèn này đều bằng vonfam và có tiết diện bằng nhau. Dây tóc của đèn nào có độ dài lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?
12.5. Trên một nồi cơm điện có ghi 220V – 528W
a) Tính cường độ định mức của dòng điện chạy qua dây nung của nồi
b) Tính điện trở dây nung của nồi khi nồi đang hoạt động bình thường
12.6. Mắc một bóng đèn dây tóc có ghi 220V – 60W vào ổ lấy điện có hiệu điện thế 110V. Cho rằng điện trở của dây tóc bóng đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ, tính công suất của bóng đèn khi đó?
Bài Làm:
12.1. Chọn B. P = U/I vì công suất tiêu thụ điện năng P = U.I = I$^{2}$R= U$^{2}$/R nên đáp án B sai
12.2. a) Số 12V cho biết hiệu điện thế định mức cần đặt vào hai đầu bóng đèn để đèn sáng bình thường.
Số 6W cho biết công suất định mức của đèn.
b) Cường độ định mức của dòng điện chạy qua đèn là:
Ta có: P = U.I ⇒ I = P/U = 6/12 = 0.5A
c) Điện trở của đèn khi đó là: R = U$^{2}$/P= 122/6 = 24Ω
12.3. Khi bị đứt và được nối dính lại thì dây tóc của bóng đèn ngắn hơn trước nên điện trở của dây tóc nhỏ hơn trước. Trong khi đó, hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc vẫn như trước nên công suất P = U$^{2}$/R sẽ lớn hơn. Do vậy đèn sẽ sáng hơn so với trước.
12.4. Ta có: $R=\rho \frac{l}{S}$ cho nên khi hai dây tóc làm cùng một vật liệu và có tiết diện bằng nhau thì day nào có điện trở lớn hơn thì sẽ dài hơn
Mặt khác công suất tiêu thụ trên điện trở R là: $P=\frac{U^{2}}{R}$
Cho nên khi hai đèn hoạt động cùng hiệu điện thế định mức thì đèn nào có công suất lớn hơn sẽ có điện trở nhỏ hơn.
Vậy, đèn 2 có điện trở nhỏ hơn nên dây tóc đèn 2 nhỏ hơn dây tóc đèn 1
Ta có:
$\frac{R_{1}}{R_{2}}=\frac{\rho \frac{l_{1}}{S}}{\rho \frac{l_{2}}{S}}=\frac{l_{1}}{l_{2}}$
$\Rightarrow \frac{l_{1}}{l_{2}}=\frac{R_{1}}{R_{2}}=\frac{\frac{U^{2}_{1}}{P_{1}}}{\frac{U^{2}_{2}}{P_{2}}}=\frac{P_{2}}{P_{1}}=\frac{75}{60}=1,25$
(vì U1 = U2 = 220V)
Vậy dây tóc của bòng đèn 60W sẽ dài hơn và dài hơn 1,25 lần.
12.5. Lời giải:
a) Cường độ định mức của dòng điện chạy qua dây nung của nồi là:
Ta có: P = UI ⇒ I = P/U = 528/220 = 2,4A
b) Điện trở của dây nung khi nồi đang hoạt động bình thường là:
R = U/I = 220/2,4 = 91,7Ω
12.6. Công thức tính công suất: P = U$^{2}$ / Rđèn
⇒ Rđèn = U$^{2}$ / P = 220$^{2}$ / 60 = 806,67 Ω
Vì điện trở R của đèn không đổi, nên khi mắc đèn vào hiệu điện thế 110V thì đèn chạy với công suất:
P = U$^{2}$ / Rđèn = 110$^{2}$ / 806,67 = 15W