Chuyên đê điện học - toanhoclavotan TL boi duong HSG

Chuyên đê điện học - toanhoclavotan TL boi duong HSG tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớ...

Điện học

Bài tập về mạch điện nối tiếp song song và hỗn hợp

Bài 1: Có hai điện trở, Biết R1 =4R2 Lần lợt đặt vào hai đầu điện trở R1 và R2 một hiệu điện thế U =16V thì cờng độ dòng điện qua các điện trở lần lợt là I1 và I2 =I1 +6 Tính R1,R2 và các dòng điện I1,I2

R 1 = 8 Ω R 2 = 2 ΩΩ và các dòng điện I 1 = 2A I 2 = 8A

Bài 2: Đặt vào hai đầu điện trở R hiệu điện thế U1 thì cờng độ dòng điện qua điện trở là I1, nếu hiệu điện thế dặt vào hai đầu điện trở R tăng 3 lần thì cờng độ dòng điện lúc này là I2 =I1 +12 (A) Hãy tính cờng độ dòng điện I1 I1 = 6A

Bài 3: Từ hai loại điện trở R1 = 1 ΩΩ và R2 = 4 ΩΩ ΩCần chọn mỗi loại mấy chiếc để mắc thành

một mạch điện nối tiếp mà điện trở tơng đơng của đoạn mạch là 9 ΩΩ Có bao nhiêu cách

mắc nh thế?

Giải: Gọi x và y là số điện trở loại 1 ΩΩ và 4 ΩΩ Ωmắc vào mạch ta có:

1.x + 4.y = 9 hay x = 9 – 4.y 4.y

PA1: Mắc nối tiếp 9 điện trở 1 ΩΩ

PA2: Mắc nối tiếp 5 điện trở 1 ΩΩ Ωvới 1 điện trở 4 ΩΩ

PA1: Mắc nối tiếp 1 điện trở 1 ΩΩ với 2 điện trở 4 ΩΩ

Bài 4: Mắc hai điện trở R1,R2 vào hai điểm A,B có hiệu điện thế 90V Nếu mắc R1 và R2 nối tiếp thì dòng điện mạch chính là 1A Nếu mắc R1,R2 song song thì dòng điện mạch chính là 4,5A Hãy xác định R1 và R2

a) Tính điện trở tơng đơng RAB của đoạn mạch.

b) Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở và số

chỉ của ampe kế A.

R AB = 10 Ω I 2 = 0,54A I 3 = 0,36A I a = 0,9A

R2 R1

C R3

điện thế dặt hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5V.

a) K1 đóng,K2 ngắt Tính cờng độ dòng điện qua

K1 R2 R3

1,25Ω Ω; ΩR5 = 5 ΩΩ ở hai đầu đoạn mạch AB có

hiệu điện thế 6V Tính cờng độ dòng điện đi qua

R1 R4

C R2

A D B

Bài tập về công thức điện trở,biến trở, khóa k

Bài 1 Ω: ΩHai dây dẫn có tiết diện nh nhau Dây bằng đồng ( p đ = 1,7.10-8 ΩΩ Ω m) cóchiều dài bằng 15 lần dây bằng nikêlin( p n = 0,4.10-6 ΩΩ Ωm) Dây đồng có điện trở

25 ΩΩ Ω ΩTính điện trở của dây nikêlin (41

Ω)

Bài2 Ω: Đặt vào hai đầu đoạn dây làm bằng hợp kim có chiều dài l, tiết diện S1 =0,2mm2 một hiệu điện thế 32V thì dòng điện qua dây là I1 = 1,6A Nếu cũng đặtmột hiệu điện thế nh vậy vào hai đầu đoạn dây thứ hai cũng làm bằng hợp kim nh

trên, cùng chiều dài l nhng có tiết diện S2 thì dòng điện qua dây là I2 = 3.04A Tínhtiết diện S2 của đoạn dây thứ hai (0,38mm 2 )

Bài 3 Ω: Một bóng đèn 6V đợc mắc vào

một nguồn điện qua một biến trở Điện

trở của bóng đèn bằng 3 ΩΩ ΩĐiện trở lớn

nhất của biến trở là 20 ΩΩ ΩAmpe kế chỉ

1,56A khi con chạy ở vị trí M

a) Tính hiệu điện thế của nguồn

A A

M N B

Bài 4 Ω: Một đoạn mạch nh trên sơ đồ đợc

mắc vào một nguồn điện 30V Bốn bóng

đèn D nh nhau, mỗi bóng có điện trở 3

Ω Ωvà hiệu điện thế định mức 6V Điện

M N

Đ3 Đ4

Bài 5:

Một đoạn mạch đợc mắc nh trên sơ đồ

hình vẽ và nối với một nguồn điện 12V

Khi khóa K1 mở,K2 đóng vào B, ampe kế

chỉ 1,2A Khi khóa K1 đóng,K2 đóng vào

K2

- Nếu khóa k nào hở thì ta bỏ hẳn tất cả các thứ nối tiếp với K về cả 2 phía

- Nếu khóa K đóng ta chập 2 nút 2 bên khóa K với nhau thành 1 điểm

- Xác định xem trong mạch có mấy điểm điện thế

- Tìm các điện trở song song nhau, các phần nối tiếp nhau rồi vẽ sơ đồ tơng đơng

Ví dụ:

Cho mạch điện nh hình vẽ Trong

đó điện trở R2 = 20  Hiệu điện

thế hai đầu đoạn mạch là UMN = 60

V Biết khi K1 đóng, K2 ngắt, ampe

kế A chỉ 2 A Còn khi K1 ngắt, K2

đóng thì ampe kế A chỉ 3 A Tìm

dòng điện qua mỗi điện trở và số

chỉ của ampe kế A khi cả hai khoá

2 Cho mạch điện nh hình vẽ Trong đó

 Trên con đ ờng dẫn đến thành công không có dấu chân của ng ời l ời biếng  3

A B C

R 3 R 4

D

AM

K

1

điện trở R2 = 20  Hiệu điện thế hai đầu

đoạn mạch là UMN = 60 V Biết khi K1

đóng, K2 ngắt, ampe kế A chỉ 2 A Còn khi

K1 ngắt, K2 đóng thì ampe kế A chỉ 3 A

Tìm dòng điện qua mỗi điện trở và số chỉ

của ampe kế A khi cả hai khoá K1 và K2

4 Cho mạch điện nh hình vẽ Biết rằng

điện trở Ampe kế bằng không, điện trở

điện thế dặt hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5V.

d) K1 đóng,K2 ngắt Tính cờng độ dòng điện qua

K1 R2 R3

1

Bài toán chia dòng

Bài 1:Cho mạch điện nh sơ đồ hình vẽ:

qua mỗi điện trở và hiệu điện thế giữa

hai đầu mỗi điện trở

R1 R4

R2

b) Nếu đóng K và UCD = 12V Hỏi cờng

độ dòng điện qua R3 là bao nhiêu?

C K E R3 D

R2

R1 F R4

Bài 4:

Cho mạch điện nh hình vẽ, trong đó hiệu

điện thế U = 12V, các điện trở có giá

Cho mạch điện nh hình vẽ, trong đó

điện Ωtrở Ωba ampe kế A1, A2 A3 có cùng

giá trị Biết rằng ampe kế A3 chỉ 0,2A;

ampe kế A2 chỉ 0,8A Hỏi ampe kế A1

Bài 6: Cho mạch điện nh hình vẽ:

ampe kế, chiều dòng qua A

Bài 7: ( 5 đ ) Cho mạch điện ( hình vẽ ).

Ampe kế và điện trở tơng đơng của mạch

Bài 8: Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ.

Trong đó: UAB = 12V, R1 = 12 Biết ampekế (RA = 0) chỉ 1,5A Nếu thay ampekế

23 1

R R

R R

R AB = R 123 + R 4 = 6 

- Cờng độ dòng điện qua mạch chính:

A R

43 1

43 1

R R

R R

Cờng độ dòng điện qua R 1 : A

U R

U

3

34 3

R R

3

1

R R

R R

4 123

R R

R R

Suy ra điện trở tơng đơng cua rmạch là 2 

A

I U

b) Mµ

24

1 24

2 3 12

1 8

1 1 1 1 1 1 1

1 12 2 2 1 12

2 , 7

20 ' 8

Bài toán chia thế.

1 Cho mạch điện gồm 3 điện trở R1 = 2 R2 = 4R3 mắc nối tiếp, UMN giữa hai đầu đoạn mạch là 14V Tìm hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở

Bài toán về công, công suất

Bài 1: Có hai bóng đèn loại 110V – 4.y 100W và 110V – 4.y 25W.

a) Tìm các định mức của mỗi bóng

b) So sánh độ sáng của mỗi bóng khi mắc chúng nối tiếp vào hai điểm có hiệu điện thế220V và khi mắc chúng song song vào hai điểm có hiệu điện thế 110V

Bài 2: Hai bóng 110V – 4.y 100W và 110V – 4.y 25W đợc mắc vào hiệu điện thế 220V Để các

đèn sáng bình thờng phải dùng 1 hoặc hai điện trở phụ ghép thêm vào bộ bóng Hãy đề suấtsơ đồ và tính các điện trở phụ Cách ghép nào có hiệu suất cao hơn?

Bài 3: Một phòng học có 10 bóng đèn loại 220V – 4.y 60W đợc mắc vào mạng điện 220V.

Nếu dây dẫn bằng đồng có tiết diện 0,5mm2 thì có đảm bảo an toàn không? Biết rằng dâydẫn có tiết diện 1,5mm2 chịu đợc dòng điện tối đa là 10A

Bài 4: Một bóng đèn 6V đợc mắc vào một nguồn điện qua một biến trở nh hình vẽ Điện trở

của bóng đèn là 3Ω Điện trở lớn nhất của biến trở là 20 Ω Ω ΩAmpe kế chỉ 1,56A khi conchạy ở vị trí M

a) Tính hiệu điện thế của nguồn điện

b) Phải điều chỉnh biến trở nh thế nào

để bóng đèn sáng bình thờng? CA B

M N

tiếp với điện trở R3 = 6 ΩΩ Ω ΩĐiện trở R1 nhỏ hơn R2 và có giá trị R1 = 6 ΩΩ Ω Biết công suấttiêu thụ trên R2 là 12W Tính R2, biết hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch là 30V

Bài 6: Có 4 bóng đèn loại 110V, công suất 25W, 40W, 60W,75W.

a) Tính điện trở của mỗi bóng đèn và cờng độ dòng điện đi qua nó khi nó đợc mắc

Bài 7: Phòng làm việc của một ban biên tập có 6 máy vi tính, mỗi máy có công suất

150W,12 bóng đèn, mỗi bóng 40W và một máy điều hòa nhiệt độ có công suất 1200Whoạt động liên tục trong 8 giờ Hỏi trong một tháng(30 ngày) phòng làm việc của Ban tốnbao nhiêu tiền điện biết rằng 1kWh có giá 500 đồng

Bài 10: Một bếp điện có ghi 220V – 4.y 1000W đợc dùng ở hiệu điện thế 220V.

a) Vẽ đồ thị công suất của bếp điện theo thời gian t = 5 phút

b) Do bị sụt thế nên hiệu điện thế chỉ còn 200V Tính công suất của bếp điện khi đó.

Bài 11: Có mạch điện nh hình vẽ Cho biết Đ1 (220V – 4.y

Đ3 Đ4

Bài 12: Dùng một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 5,5V để thắp sáng bình thờng hai

bóng đèn 3V – 4.y 3W và 2,5V – 4.y 0,5W Hãy nêu sơ đồ, tính điện trở phụ để cả hai bóng sáng bình thờng Chọn sơ đồ nào có lợi nhất?

Bài 13: Có 4 bóng đèn cùng hiệu điện thế 110V, nhng công suất lần lợt là 60W, 50W, 50W và

40W có cách nào mắc chúng vào mạch 220V để cho các đèn sáng bình thờng?

a) Dựa vào lí luận về công suất.

b) Thử lại bằng định luật Ôm.

Bài 14: Trong mạch điện ở hình vẽ cho biết các đèn Đ1

(6V – 4.y 6W) ; Đ2 (12V – 4.y 6W) Khi mắc hai điểm A và

B vào một hiệu điện thế U0 thì các đèn sáng bình thờng.

Đ1 C Đ2

A B

Hãy xác định:

a) Hiệu điện thế định mức của các đèn Đ3; Đ4 ;Đ5

b) Công suất tiêu thụ của cả mạch, biết công suất

tiêu thụ của đèn Đ3 là 1,5W và tỉ số công suất

định mức của hai đèn cuối cùng là 5/3.

Đ3

Đ4 D Đ5

Bài 15: Có 3 bóng đèn Đ1 (6V – 4.y 6W) ; Đ2 (6V – 4.y 3,6W) và Đ3 (6V – 4.y 2,4W).

a) Tính điện trở và cờng độ dòng điện định mức của mỗi bóng đèn.

b) Phải mắc ba bóng đèn nói trên nh thế nào vào hiệu điện thế U = 12V để cả ba bóng đèn

đều sáng bình thờng? Giải thích?

Bài 16: Hai bóng đèn Đ1 (6V– 4.y3W) và Đ2 (6V– 4.y W)

cùng biến trở Rx đợc mắc vào hiệu điện thế U nh hình vẽ.

a-Khóa K mở, đèn Đ1 sáng bình thờng Xác định hiệu

điện thế U và tính công suất tiêu thụ của đèn Đ2.

Bài 1 : Cho 3 bóng đèn có định mức nh sau Ω:

Bóng 1: 3V – 4.y 3W Bóng 2: 3V – 4.y 1W Bóng 3: 2,5V – 4.y 1,25W

1) Ghép 3 bóng nối tiếp

a) Tìm hiệu điện thế định mức của bộ

b) Khi đó công suất thực tế của mỗi bóng là bao nhiêu?

2) Hỏi nh câu 1 nếu cả 3 bóng trên ghép song song?

Bài 2: Cho 3 bóng đèn

Bóng 1: 110V – 4.y 100W ; Bóng 2: 110V – 4.y 25W; Bóng 3: 220V – 4.y 60W Tìm hiệu điệnthế định mức của bộ bóng khi chúng đợc ghép nh sau:

a) Ghép song song b) Ghép nối tiếp

c) Bóng 1 ghép song song với bộ hai bóng kia ghép nối tiếp nhau

d) Bóng 1 nối tiếp với bộ song song của bóng 2 và bóng 3

Bài 3: Tìm định mức của bộ bóng sau:

1) Bóng 220V– 4.y60W ghép song song với bộ 2 bóng 110V– 4.y100W và 110V– 4.y25Wnối tiếp

2) Bóng 220V – 4.y 60W nối tiếp với bộ song song hai bóng trên

Bài 4: Cho các dụng cụ sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12V, hai

bóng đèn Đ1 (6V – 4.y 0,4A) và đèn Đ2 (6V – 4.y 0,1A) và một biến trở Rx

a) Có thể mắc chúng nh thế nào để hai đèn sáng bình thờng? Vẽ sơ đồ mạch điện vàtính điện trở của biến trở Rx ứng với mỗi cách mắc

b) Tính công suất tiêu thụ của biến trở Rx ứng với mỗi sơ đồ, từ đó suy ra nên dùng sơ

đồ nào?

Bài 5: Có hai bóng đèn loại 120V – 4.y 60W và 120V – 4.y 45W.

a) Tính điện trở dây tóc và cờng độ dòng điện định mức của mỗi bóng khi chúng sángbình thờng

b) Mắc hai bóng vào hiệu điện thế U = 240V theo hai cách nh hình vẽ Tính R1 và R2

để hai bóng sáng bình thờng

Chú ý ta đă tìm 2 công suất theo 3 cách khác nhau chứng tỏ tính đa dạng của CT tính công suất.

2 Cơ sở để tìm định mức của bộ bóng ghép song song là trong mạch song song U1 = U2 = U3 Vậy HĐT đm của bộ phải là giá trị nhỏ nhất cuae 3 đm về thế hiệu.

c Sử dụng kết quả bài trớc:

Định mức dòng I23 = I2 = 5/22A Định mức thế: U23 = 5/22 (484 + 242/3) >110V

Bài 5: a)Đèn 1 120V – 4.y 60W – 4.y 0,5A - 240  Đèn 2 120V – 4.y 45W – 4.y 0,375A- 320 

b) * Sơ đồ 1: R1 nt (Đ1 // Đ2) vì 2 đèn đều sáng BT nên UĐ! = UĐ2 = 120V

IĐ1 = 0,5A IĐ2 = 0,375A I = IĐ1 + IĐ2 = 0,875A

U1 = U – 4.y U12 = 120V R1 = U1 / I = 137,14 

* Sơ đồ 2: Đ1 nt (R2// Đ2)

vì 2 đèn đều sáng BT nên UĐ! = UĐ2 = 120V  UR2 = 120V

IĐ1 = 0,5A IĐ2 = 0,375A I R2= IĐ1 - IĐ2 = 0,125A R2 = UR2 /IR2 =960 

Bài 6: Đm của các đèn: 12V – 4.y 7,2W – 4.y 0,6A - 20  RAB = R + R/2 = 30 

R1 = 2 R23  U1 = 2 U23 = 16V; U23 = 8V

P1 = 12,8W > PĐM1 Đèn 1 sáng quá mức BT P2 = P3 = 3,2W < PĐm đèn 2 ,3 sáng yếu b) Muốn các đèn sáng BT U1 = U2 = U3 = 12V thì phải mắc thêm 1 Rx với 3 đèn thành 2 cụm sao cho mỗi cụm có điện trở bằng nhau

a) Tìm công suất tối đa mà bộ bóng có thể tiêu thụ.

b) Tìm cách ghép bóng để chúng sáng bình thờng.

Bài 2: Trong hình vẽ bên nếu U0 = 15V, điện trở

dây nối Rd = 5/3 Ω Ω Ω, Ωbộ bóng loại (2,5V – 4.y

1,25W).

a) Công suất lớn nhất mà nguồn hiệu điện thế

này có thể cung cấp cho bộ bóng là bao

A B

Chú ý trong bài này ta chỉ xét cách ghép đối xứng m dãy song song mỗi dãy có n bóng nối tiếp nhau

Bài 3: (Tìm loại bóng, số bóng và cách ghép để bóng sáng bình thờng)

Ngời ta dùng một nguồn hiệu điện thế không đổi U0 = 12V để thắp sáng các bóng đèn có hiệu điện thế

định mức Uđ = 6V, có công suất đợc chọn trong khoảng từ 1,5W đến 3W Dãy nối các điện trở R d = 2

Ω Ω ΩBiết rằng chỉ dùng một loại bóng có công suất xác định Hỏi phải dùng loại nào bao nhiêu bóng và

ghép nh thế nào để chúng sáng bình thờng? (Chú ý rằng bóng phải ghép đối xứng, ta chỉ xét bộ bóng

gồm m dãy song song, mỗi dãy có n bóng nối tiếp)

Bài 4: Trong hình vẽ ở bài 2 , nếu U0 = 12V, Rd = 2 ΩΩ , các bóng có Uđm = 3V, công suất định mức có thể tự chọn trong khoảng 1,5 đến 3W Hãy tìm số bóng, loại bóng và cách ghép để các bóng cùng sáng

bình thờng ( Chỉ dùng cùng một loại công suất).

Bài 5: Mạch điện gồm hai loại bóng đèn có ghi (6V – 4.y 3W) và (3V – 4.y 1W) đợc mắc thành 5 dãy song

song, rồi mắc nối tiếp với một điện trở R Điện trở R là một cuộn dây gồm 125 vòng quấn thành một lớp trên lõi hình trụ bằng sứ, có đờng kính tiết diện là 2cm Dây làm bằng chất có điện trở suất là 3.10 -7 Ωm.

và có đờng kính tiết diện là 1mm Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện không đổi và bằng 12V.

a) Hãy xác định số lợng bóng đèn đẵ sử dụng theo từng loại, khi các bóng đèn đều sáng bình thờng.

b) Nếu không có điện trở R thì ta có thể mắc các bóng đèn theo những cách nào để tất cả các đèn đều sáng bình thờng, khi hiệu điện thế hai đầu mạch vẫn là 12V Biết rằng điện trở các dâu nối không đáng kể, điện trở các bóng đèn luôn luôn không đổi.

+ Cỏch mắc 1 : ( Đ1 // Đ2 ) nt Đ3 vào hai điểm A và B.

+ Cỏch mắc 2 : ( Đ1 nt Đ2 ) // Đ3 vào hai điểm A và B.

a) Cho U = 30V, tớnh hiệu điờn thế định mức của mỗi đốn ?

b) Với một trong hai cỏch mắc trờn, cụng suất toàn phần của hộp là P = 60W Hóy tớnh cỏc giỏ trị

định mức của mỗi búng đốn và trị số của điện trở r ?

c) Nờn chọn cỏch mắc nào trong hai cỏch trờn ? Vỡ sao ?

Trong đó: 32I là công suất toàn phần

1 I 2 là công suất hao phí trên dây nối.

Dùng cách tìm cực đại của tam thức bậc 2 ẩn số I ta có:

Pmax = 256W

2 Có 3 cách đặt phơng trình xuất phát cho bài giải: đặt pt dòng, đặt pt thế, đặt pt công suất.

a) HS thờng hay giải theo cách đặt pt dòng

c) đặt pt theo công suất: U0.I = R.I 2 + 2,5mn

Công suất toàn mạch bằng công suất hao phí + công suất bộ bóng(gồm m.n chiếc)

d) Công suất lớn nhất mà nguồn hiệu điện thế

này có thể cung cấp cho bộ bóng là bao

A B

Bài 2:

1 Dùng pt công suất:

Công suất bộ bóng = công suất toàn mạch – 4.y công suất hao phí trên dây nối Rd

P = U0.I – 4.y I 2 Rd = 15I – 4.y 5/3I 2

Bài 3: (Tìm loại bóng, số bóng và cách ghép để bóng sáng bình thờng)

Ngời ta dùng một nguồn hiệu điện thế không đổi U0 = 12V để thắp sáng các bóng đèn có hiệu điện thế

định mức Uđ = 6V, có công suất đợc chọn trong khoảng từ 1,5W đến 3W Dãy nối các điện trở R d = 2

Ω Ω ΩBiết rằng chỉ dùng một loại bóng có công suất xác định Hỏi phải dùng loại nào bao nhiêu bóng và

ghép nh thế nào để chúng sáng bình thờng? (Chú ý rằng bóng phải ghép đối xứng, ta chỉ xét bộ bóng

gồm m dãy song song, mỗi dãy có n bóng nối tiếp)

Bài 4: Trong hình vẽ ở bài 2 , nếu U0 = 12V, Rd = 2 ΩΩ , các bóng có Uđm = 3V, công suất định mức có thể tự chọn trong khoảng 1,5 đến 3W Hãy tìm số bóng, loại bóng và cách ghép để các bóng cùng sáng

bình thờng ( Chỉ dùng cùng một loại công suất).

Bài 5: Mạch điện gồm hai loại bóng đèn có ghi (6V – 4.y 3W) và (3V – 4.y 1W) đợc mắc thành 5 dãy song

song, rồi mắc nối tiếp với một điện trở R Điện trở R là một cuộn dây gồm 125 vòng quấn thành một lớp trên lõi hình trụ bằng sứ, có đờng kính tiết diện là 2cm Dây làm bằng chất có điện trở suất là 3.10 -7 Ωm.

và có đờng kính tiết diện là 1mm Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện không đổi và bằng 12V.

c) Hãy xác định số lợng bóng đèn đẵ sử dụng theo từng loại, khi các bóng đèn đều sáng bình thờng.

d) Nếu không có điện trở R thì ta có thể mắc các bóng đèn theo những cách nào để tất cả các đèn đều sáng bình thờng, khi hiệu điện thế hai đầu mạch vẫn là 12V Biết rằng điện trở các dâu nối không đáng kể, điện trở các bóng đèn luôn luôn không đổi.

+ Cỏch mắc 1 : ( Đ1 // Đ2 ) nt Đ3 vào hai điểm A và B.

+ Cỏch mắc 2 : ( Đ1 nt Đ2 ) // Đ3 vào hai điểm A và B.

d) Cho U = 30V, tớnh hiệu điờn thế định mức của mỗi đốn ?

e) Với một trong hai cỏch mắc trờn, cụng suất toàn phần của hộp là P = 60W Hóy tớnh cỏc giỏ trị

định mức của mỗi búng đốn và trị số của điện trở r ?

f) Nờn chọn cỏch mắc nào trong hai cỏch trờn ? Vỡ sao ?

Tác dụng nhiệt của dòng điện

Bài 1: Giải và biện luận bài toán sau đây:

Ngời ta cho vào nhiệt lợng kế một hỗn hợp m1 kg nớc đá ở nhiệt độ t1 và m2 kg nớc ởnhiệt độ t2, bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trờng và nhiệt dung riêng của nhiệt lợng kế Hãyxác định nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp

Bài 2: Ngời ta dùng một bếp điện loại 800W – 4.y 220V hoạt động dới lới điện có hiệu điệnthế 165V, để đun 1kg nớc đá từ nhiệt độ ban đầu t1 = -200C

1 Tính công suất toàn phần của bếp điện

2 Tính công suất có ích của bếp nếu hiệu suất H = 80%

3 Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nhiệt lợng kế, sự tỏa nhiệt ra môi trờng xungquanh Xác định nhiệt độ cuối cùng của nớc đá nếu thời gian đun là :

a t = 100s

b t = 200s

c t = 20 phút

Cho nhiệt dung riêng của nớc đá là 2100J/kg.K, của nớc là 4200J/kg.K

Bài 3 Ω: Để đun sôi một ấm nớc ngời ta dùng hai dây dẫn R1, R2 Nếu chỉ dùng R1 thì sau

10 phút nớc sôi, chỉ dùng R2 thì sau 15 phút nớc sôi, Hỏi thời gian đun sẽ là bao nhiêunếu:

a) Dùng hai dây trên ghép song song

b) Dùng hai dây trên ghép nối tiếp.

Biết rằng hiệu điện thế của nguồn điện không đổi, bỏ qua sự tỏa nhiệt từ ấm ra môi ờng

tr-Bài 4 Ω: Trong bài 3 nếu khi ta dùng hai điện trở nối tiếp thời gian đun là 15 phút, khi hai

điện trở ghép song song thời gian đun là 3 phút 20 giây Hỏi thời gian đun là bao nhiêukhi ta chỉ dùng một trong hai điện trở Ω?

Bài 5 Ω: Dùng một bếp điện loại 200V – 4.y 1000W hoạt động ở hiệu điện thế U = 150V để

đun sôi ấm nớc Bếp có hiệu suất là 80% Sự tỏa nhiệt từ ấm ra không khí nh sau Ω: Nếuthử ngắt điện thì sau 1 phút nớc hạ xuống 0,50C ấm có m1 = 100g, c1 = 600J/kg.K, nớc

có m2 = 500g, c2 = 4200J/kg.K, nhiệt độ ban đầu là 200 C Tìm thời gian cần thiết để đunsôi

Bài 6 Ω: Ngời ta đun sôi một ấm nớc bằng một bếp điện ấm tỏa nhiệt ra không khí trong

đó nhiệt lợng hao phí tỉ lệ với thời gian đun Khi hiệu điện thế U1= 200V thì sau 5 phút

n-ớc sôi, khi hiệu điện thế U2= 100V thì sau 25 phút nớc sôi Hỏi nếu khi hiệu điện thế U3=150V thì sau bao lâu nớc sôi Ω?

Bài 7 Ω: Một ấm đun nớc bằng điện có ghi 220V – 4.y 1,1kW và có dung tích 1,6l Nhiệt độ

đầu của nớc là 200C

a) Bỏ qua sự mất nhiệt và nhiệt dung của ấm, hãy tính thời gian cần thiết để đun sôi

ấm nớc, điện trở dây nung và giá tiền đện phải tră cho 1 lít nớc sôi

b) Giả sử ngời dùng ấm để quên, 2 phút sau khhi nớc sôi mới cắt điện Hỏi lúc ấy còn

▬3.Khung dây nhỏ ABCD có dòng điện I đặt

trong từ trờng của dòng điện I0 nh hình vẽ

a) Xác định chiều của cảm ứng từ gây ra bởi

4 Có một mạch điện nh hình vẽ( dây dẫn

ABCB tạo thành đờng tròn với AB là đờng

kính) Hãy xác định từ trờng tại tâm O Từ

tr-ờng này sẽ có hớng nh thế nào nếu nhánh ACB

B

C O

từ để bảo vệ thiết bị điện đối với sự quá điện áp.

Rơ le gồm nam châm điện ND, tấm sắt P, các

công tắc K và vật liệu dẫn điện có điện trở R mắc

song song với các công tắc Sau khi nghiên cứu sơ

đồ hãy trả lời các vấn đề sau:

a) Nam châm điện đợc mắc nh thế nào với thiết bị

(đèn L)

b) hiện tợng gì sẽ xảy ra nếu hiệu điện thế trong

mạch vợt quá giá trị qui định? Tại sao thiết bị L

không bị h hỏng trong trờng hợp quá điện áp?

c) Thiết bị (đèn) có hoạt động trở lại không khi

hiệu điện thế trong mạch trở nên bình thờng?

d) Điện trở đợc dùng để làm gì?

M N ND P

K K

L R

Bài tập về cảm ứng điện từ

1 Một dòng điện thẳng có vị trí cố định và khung

dây dẫn ABCD chuyển động

a) Xác định phơng, chiều dòng điện cảm ứng trong

khung khi nó chuyển động:

- Ra xa dòng điện

- Dọc theo chiều dòng điện

- Quay xung quanh trục quay trùng với dòng điện

b) Khi khung chuyển động ra xa dòng điện, chứng

tỏ rằng lực từ tác dụng lên khung dây chống lại

chuyển động của khung

2 Nam châm vĩnh cửu có thể quay tự do xung

quanh trục quay d, một khung kim loại có thể

quay tự do quanh trục d’ Hai trục độc lập

nhau nhng cùng chung một giá (nằm dọc theo

một đờng thẳng)

Khi quay nam châm xung quanh trục d thì

khung ABCD quay theo trục d’ Giải thích

hiện tợng?

S

B C

A D N

3 Thanh kim loại uốn theo hình chữ U là xABy,

dựng đứng trong mặt phẳng hình vẽ Từ trờng có

chiều vuông góc với mặt phẳng, hớng đi vào Một

thanh trợt kim loại MN luôn bám vào hai thanh Ax

b) Xác định lực từ tác dụng lên thanh MN.

c) Liệu có lúc nào thanh MN chuyển động đều đợc

4 Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây đi lên

Hãy dùng qui tắc bàn tay phải xác định chiều dòng

cảm ứng chạy trong cuộn dây

S N

G

Bài tập về máy biến thế, truyền tải điện năng đi xa.

1 Từ một trạm thuỷ điện nhỏ cách nhà trờng 5km, ngời ta dùng một dây tải điện có đờngkính 4mm, điện trở suất 1,57 10-8 Ω Ωm Nhà trờng cần lới điện 200V, tiêu thụ công suất10kW

a) Tính điện trở của dây tải điện

b) Tính hiệu điện thế đầu đờng dây do máy cung cấp

c) Tính độ sụt thế trên đờng dây, công suất hao phí trên đờng dây và hiệu suất của đờngdây

d) Nếu muốn có hiệu suất 80% thì dây phải có tiết diện bao nhiêu ?

( Giả thiết là các dụng cụ điện đều có tính chất điện trở)

2 Ngời ta cần truyền tải một công suất diện 100kW đi xa 100km, với điều kiện hao phí

điện năng do toả nhiệt trên đờng dây không vợt quá 3% công suất truyền tải Ngời tadùng dây bằng đồng ( p = 1,7 10-8 Ω Ωm ; D = 8800kg/m3)

Tính khối lợng của dây dẫn khi truyền điện năng với hiệu điện thế 6 000V

3 Có hai cụm dân c cùng sử dụng 1 trạm điện

và dùng chung 1 đờng dây nối tới trạm Hiệu

điện thế tại trạm không đổi và bằng 220V

Tổng công suất tiêu thụ ở hiệu điện thế định

mức 220V của các đồ dùng điện ở hai cụm là

nh nhau và bằng P0 = 55kW Khi chỉ có một

cụm dùng điện thì thấy công suất tiêu thụ thực

tế của cụm này chỉ là P1 = 50,688kW

a) Tính PHP trên dây tải từ trạm tới cụm 1

b) Khi cả hai cụm cùng dùng điện, cầu dao k

đóng) thì Ptt thực tế ở cụm 2 là 44,55kW.Hỏi

khi đó hiệu điện thế thực tế ở cụm 1 là bao

nhiêu ?

Trạm điện Cụm 1 Cụm 2

4 Từ nơi sản xuất điện năng đến nơi tiêu thụ là hai máy biến thế và hai đờng dây tải điệnnối hai biến thế với nhau Máy tăng thế A có tỉ số vòng dây là n1A/n2A = 1/10 Đờng dâytải điện có điện trở tổng cộng là Rd = 10 ΩΩ Máy hạ thế B có tỉ số vòng dây là n1B / n2B =1

5 Nơi tiêu thụ là mạng điện 120V – 4.y 12kW

Bỏ qua hao phí điện năng trong hai máy biến thế và điện trở trong của các cuộn dây

K

a) Tính hiệu điện thế trên cuộn sơ cấp của máy tăng thế.

b) Tính hiệu suất của sự vận tải điện năng này

c) Nếu giữ nguyên đờng dây và nhu cầu nơi tiêu thụ là 120V – 4.y 12kW Bỏ hai máybiến thế

 c.1: Hỏi đờng dây phải có công suất P0 , hiệu điện thế đầu đờng dây U0 là baonhiêu?

 c.2: Hao phí điện năng tăng lên bao nhiêu lần?

 C.3: Hiệu suất giảm bao nhiêu lần?

5 Tại xã A có trạm điện cung cấp một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị coi nhkhông đổi là 220V bất kể công suất sử dụng tăng giảm nh thế nào Để truyền tải điện

từ đó đến xã B (có 100 hộ dân) ngời ta sử dụng 20km dây đồng tải điện ( tất nhiênphải có cột điện), đờng dây điện dài 10km Dây đồng cỡ tơng đối lớn : tiết diện 1cm2.Mỗi hộ xã B dùng 1 bóng điện loại 220V – 4.y 100W (điện trở suất của dây là 1,6 10-8

Ω Ωm)

a) Tính điện trở của dây tải điện

b) Tính điện trở của mạng đèn sử dụng tại xã B

c) Tính cờng độ dòng điện trên dây tải điện

d) Hiệu điện thế sụt trên đờng dây tổng bằng bao nhiêu ?

e) Hiệu điện thế làm việc của các đèn ở xã B bằng bao nhiêu ? Đèn sáng nh thế nào ?g) Nếu trạm điện có máy biến thế tăng hiệu điện thế từ 220V lên 365V để truyền tải

về xã B thì sao?

6 Một máy phát điện công suất 500kW, U = 10kV cung cấp điện cho hộ tiêu thụ cách

đó 5km Tính tiết diện tối thiểu của dây đồng để độ sụt thế trên đờng dây không vợtquá 2% Muốn hao phí công suất giảm 100 lần thì phải tăng U lên bao nhiêu lần? Cho

điện trở suất của đồng là 1,7 10-8 Ω Ωm

( Trích đề thi tuyển sinh của trờng PT năng khiếu ĐHQG TPHCM – 4.y 2003)

7 Mạng điện trong 1 khu nhà gồm 1 loạt bóng đèn 110V mắc song song Đờng dâytải điện nối tới trạm biến thế cách xa 1,2km gồm 2 dây nhôm có điện trở suất 2,5 10-8

Ω Ωm tiết diện 80mm2 Coi hiệu điện thế ra từ trạm biến thế không đổi và bỏ qua điệntrở các dây nối trong khu nhà

a) Khu nhà dùng 44 đèn loại 60W, các đèn sáng bình thờng

+ Tính công suất hao phí trên đờng dây và hiệu suất của mạng đèn

+ Nếu cắm thêm một bếp điện thì độ sáng các đèn thay đổi nh thế nào? Tại sao?

b) Nếu khu nhà muốn dùng 56 bóng đèn gồm các loại 40W, 60W, 150W mà vẫn sángbình thờng thì cần bao nhiêu đèn mỗi loại?

(Đề tuyển sinh lớp 10 chuyên lí)

8 Điện năng đợc tải từ nơi phát điện (A) đến nơi tiêu thụ (T) trên đờng dây điện cótổng điện trở R = 10Ω Ω Ω

Đầu đờng dây đặt một máy tăng thế (B) có hệ số biến đổi là 0,04 Cuối đờng dây đặtmột máy hạ thế (C) có hệ số biến đổi là 20

Hiệu suất của máy là 90%.Nơi tiêu thụ cần một công suất 22kW và hiệu điện thế sửdụng 220V

a) Tính hiệu điện thế ở hai đầu vào và ra của máy hạ thế Bỏ qua điện trở của các dâydẫn từ máy hạ thế đến nơi tiêu dùng

b) Tính hiệu điện thế ở hai đầu vào và ra của máy tăng thế

c) Tính hiệu suất của sự vận tải điện năng từ (A) đến (T)

Một số phơng pháp giải bài toán mạch cầu

B vì nếu có thì ta coi đờng chéo đó mắc song song với mạch cầu).

Mạch cầu có thể phân làm hai loại:

* Mạch cầu cân bằng (Dùng trong phép đo lờng điện) I5 = 0 ; U5 = 0

* Mạch cầu không cân bằng

Trong đó mạch cầu không cân bằng đợc phân làm 2 loại:

- Loại có một trong 5 điện trở bằng không (ví dụ một trong 5 điện trở đó bị nối tắt,hoặc thay vào đó là một ampe kế có điện trở ằng không ) Khi gặp loại bài tập này ta

có thể chuyển mạch về dạng quen thuộc, rồi áp dụng định luật ôm để giải

- Loại mạch cần tổng quát không cân bằng có đủ cả 5 điện trở, thì không thể giải đợc nếu ta chỉ áp dụng định luật Ôm, loại bài tập này đợc giải bằng phơng pháp đặc biệt (đ-