Giải bài 14.5, 14.6, 14.7 trang 40, 41 Sách bài tập (SBT) Vật lý 9

Bài 14.5 trang 40 Sách bài tập (SBT) Vật lý 9

Trên một bàn là có ghi 110V-550V và trên một bóng đèn dây tóc có ghi 110V-40W.

a. Tính điện trở của bàn là và của bóng đèn khi chúng hoạt động bình thường.

b. Có thể mắc nối tiếp bàn là và bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V được không? Vì sao? Cho rằng điện trở của bàn là và của bóng đèn có giá trị như đã tính ở câu a.

c. Có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để chúng không bị hỏng? Tính công suất của mỗi dụng cụ khi đó.

Trả lời:

a) Điện trở của bàn là là: ({R_1} = {{{U^2}} over {{wp _1}}} = {{{{110}^2}} over {550}} = 22Omega )

Điện trở của bóng đèn là: ({R_2} = {{{U^2}} over {{wp _2}}} = {{{{110}^2}} over {40}} = 302,5Omega )

b) Khi mắc nối tiếp bàn là và đèn vào hiệu điện thế 220V, dòng điện chạy qua chúng có cường độ là I = 0,678A

Khi đó hiệu điện thế đặt vào bàn là là:

U₁ = IR₁ = 0,678 × 22 = 14,9V

U₂ = IR₂ = 0,678 × 302,5 = 205,1V

Hiệu điện thế đặt vào đèn là: U₂ = IR₂ = 0,678 × 302,5 = 205,1V.

Cả hai hiệu điện thế trên đều lớn hơn hiệu điện thế định mức 110V nên đèn sẽ hỏng.

Vậy không thể mắc nối tiếp hai dụng cụ điện này vào hiệu điện thế 220V.

c) Cường độ định mức của bàn là và đèn tương ứng là I1= 5A và I₂  = 0,364A. Khi mắc nối tiếp hai dụng cụ điện này thì dòng điện chạy qua chúng có cùng cường độ và chỉ có thể lớn nhất Imax = I₂ = 0,364A, vì nếu lớn hơn thì bóng đèn sẽ hỏng. Vậy có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào hiệu điện thế lớn nhất là:

U_max = I_max(R₁ + R₂) = 118V

Công suất của bàn là khi đó:  ({wp _1} = { m{ }}I_1^2{R_1} = 2,91W)

Công suất của đèn khi đó : ({wp _1} = { m{ }}I_2^2{R_2} = 40W)

Bài 14.6 trang 41 Sách bài tập (SBT) Vật lý 9

Một quạt điện dùng trên xe ôtô có ghi 12V-15W.

a. Cần phải mắc quạt vào hiệu điện thế là bao nhiêu để nó chạy bình thường? Tính cường độ dòng điện chạy qua quạt khi đó.

b. Tính điện năng mà quạt sử dụng trong một giờ khi chạy bình thường.

c. Khi quạt chạy, điện năng được biến đổi thành các dạng năng lượng nào? Cho rằng hiệu suất của quạt là 85%, Tính điện trở của quạt.

Trả lời:

a) Phải mắc quạt vào hiệu điện thế định mức U = 12V.

Điện trở của quạt là: (R = {{{U^2}} over wp } = {{{{12}^2}} over {15}} = 9,6Omega )

Cường độ dòng điện chạy qua quạt là: (I = {U over R} = {{12} over {9,6}} = 1,25{ m{A}})

b) Điện năng quạt tiêu thụ trong 1 giờ là:

A = UIt = 12 × 1,25 × 3600 = 54000J = 0,015 kW.h

c) Điện năng được biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng

Phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng trong 1 giây là:

℘_nh = ℘(1-H) = 15 × 0,15 = 2,25J.

Điện trở của quạt là:  (R = {{{wp _{nh}}} over {{I^2}}} = 1,44Omega )

Bài 14.7 trang 41 Sách bài tập (SBT) Vật lý 9

Một bàn là được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì tiêu thụ một lượng điện năng là 990kJ trong 15 phút.

a. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây nung của bàn là khi đó.

b. Tính điện trở của dây nung này khi đó

Trả lời:

a) Cường độ dòng điện qua dây nung:

 (A = U.I.t Rightarrow I = {A over {U.t}} = {{900000} over {220.15.60}} = 4,55{ m{A}} approx 5{ m{A}})

b) Điện trở của dây nung:  

(R = {U over I} = {{220} over 5} = 44Omega )

Zaidap.com