Tổng hợp các kiến thức cơ bản liên quan tới công, công suất điện

Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu để nắm chi tiết các công thức, các dạng bài cơ bản về công, công suất điện trong chương trình kiến thức bậc THCS.

T NG H P CÁC KI N TH C C  B N Ổ Ợ Ế Ứ Ơ Ả  LIÊN QUAN T I CÔNG ,CÔNG SU T ĐI N : Ớ Ấ Ệ

1. Trong ph n c  : Công  c  h c đầ ơ ơ ọ ược tính theo công th c: A = F. s ( F là l c tác d ng (N); s là ứ ự ụ quãng đường d ch chuy n c a l c tác d ng F) ­ Đ n v  : (Nm); 1Nm = 1J. ị ể ủ ự ụ ơ ị

2. Các thi t b  đ  dùng đi n có ghi Uế ị ồ ệ đ m – P đ m Thì khi m c vào m ch đi n c  th  ch a h n tiêuắ ạ ệ ụ ể ư ẳ  

th  đúng v i công su t đó ­ đây chính là công su t tiêu th  th c t  c a đ  dùng đi n. Công su t này ụ ớ ấ ấ ụ ự ế ủ ồ ệ ấ

ph  thu c vào th c t  c a m ch đi n :ụ ộ ự ế ủ ạ ệ

­  N u Uế v  gi a hai đ u đ u đ  dùng đi n b ng Uữ ầ ầ ồ ệ ằ đ m và Iq(cường đ  dòng đi n qua đ  dùng) b ng ộ ệ ồ ằ

 Iđ m(v i Iớ đ m c a đ  dùng đủ ồ ược tính theo công th c: Iứ đ m =

dm

dm

P

U

 T  công th c ừ ứ P = UI ) thì đ  dùng ồ

đi n m i làm vi c bình thệ ớ ệ ường 

­ N uế  Uv = Uđ mc a đ  dùng nh ng Iủ ồ ư q  khác Iđ m thì đ  dùng đi n s  tiêu th  công su t khác công ồ ệ ẽ ụ ấ

su t đ nh m c ấ ị ứ P đ m

+. Các đ  dùng đi n có cùng ghi Uồ ệ đ m ­ P đ m  cùng l ai nh  nhau thì cho phép m c n i ti p đ  ọ ư ắ ố ế ể chúng có th  làm vi c bình thể ệ ường ; nh ng ph i đ m b o hđt đ nh m c.ư ả ả ả ị ứ

3. N u các lo i bóng đèn có ghi Uế ạ đ m ­ P đ m khác nhau thì c n xem xét phân lo i đ  có cách m c ầ ạ ể ắ đúng nh t, d a vào cách m c mà ta tính đấ ự ắ ược công su t tiêu th  th c t  c a m i bóng sau đó có th  ấ ụ ự ế ủ ỗ ể

KL được chúng sáng bt hay không? (d a trên tính đi n tr  các đèn và tính cự ệ ở ường đ  dòng qua các đèn)ộ

4. M t s  công th c c n nh  khi làm bài t p v  công su t: ộ ố ứ ầ ớ ậ ề ấ

+ Công su t tiêu th  c a dòng đi n xoay chi u tính theo công th c:  ấ ụ ủ ệ ề ứ P  = kUI = UI cos  . 

V i k = cos ớ   là h  s  công su t ệ ố ấ

+ Đ i v i các đo n m ch xoay chi u ch  có các đi n tr  thu n (R = ố ớ ạ ạ ề ỉ ệ ở ầ  S l ) , VD : bóng đèn dây  tóc, b p đi n, n i c m đi n, bàn là , thì k = cosế ệ ồ ơ ệ  = 1 và toàn b  NL cung c p cho đo n m ch ộ ấ ạ ạ

được bi n đ i thành nhi t năng. ế ổ ệ Do đó , công su t  c a chúng đấ ủ ược tính nh  đ i v i dòng đi n ư ố ớ ệ không đ i ổ

P = UI và đo n m ch tiêu th  toàn b  công su t toàn ph n đạ ạ ụ ộ ấ ầ ược cung c p.ấ

+ Đ i v i  các d ng c  dùng dòng đi n xoay chi u, trong đó ph n l n đi n năng tiêu th  ố ớ ụ ụ ệ ề ầ ớ ệ ụ

bi n đ i thành c  năng ho c d ng NL khác không ph i là nhi t năng(VD; qu t đi n, máy b m,ế ổ ơ ặ ạ ả ệ ạ ệ ơ  

t  l nh ) thì 0<cosủ ạ  <1  và P < UI. Nghĩa là m ch đi n ch  tiêu th  m t ph n công su t toàn ạ ệ ỉ ụ ộ ầ ấ

ph n đầ ược cung c p, ph n còn l i đấ ầ ạ ược tr  v  ngu n.ả ề ồ

 P = UI ;  P = R. I2 ;  A = UIt ; P =  A/ t ;  P  = U2 / R suy ra  (v i đèn): ớ R đèn  = U  2

đm  / P  đm   .    

L U Ý: ch  tính đi n đi n tr  c a đèn khi đèn sáng bt Ư ỉ ệ ệ ở ủ  ( t c là U ứ vào  = U đm   c a đèn và I  ủ qua đèn  = I đm 

c a đèn ) ủ

 Chú ý : 1 s c ng a = 746W ứ ự

THCS + M c các bóng n i ti p : ắ ố ế

2

1

U

U

= 

2

1

R

R

    nhi t lệ ượng t a ỏ

2

1

Q

Q

= 

2

1

R R

Hình bên

+ M c các bóng //: ắ

2

1

I

I

= 

1

2

R

R

    nhi t lệ ượng t a ỏ

2

1

Q

Q

 = 

1

2

R R

Hình bên

5. N u hai đèn có cùng Uế đ m nh ng khác công su t Pư ấ đm. Khi m c vào ngu n có Uắ ồ v = Uđm  thì bóng  nào có công su t l n h n s  sáng h n  và tiêu th  công su t l n h n.ấ ớ ơ ẽ ơ ụ ấ ớ ơ

+ N u hai đèn khác lo i thì đi n tr  c a chúng cũng khác nhau .ế ạ ệ ở ủ

+ Khi m c n i ti p hai đèn khác lo i nhau nh  trên thì theo đ nh lu tắ ố ế ạ ư ị ậ Ôm ta có :

2

1 2

1

den

den den

den

U

U R

R

T  đây ta suy ra đèn nào có đi n tr  l n h n thì hi u đi n th  hai đ u đèn đó s  l n h n. Nh  th  ừ ệ ở ớ ơ ệ ệ ế ầ ẽ ớ ơ ư ế khi 2 đèn khác lo i m c n i ti p v i nhau thì s  có 1 bóng sáng h n bt và đèn kia kém sáng h n bt.ạ ắ ố ế ớ ẽ ơ ơ

+ Theo công th c ứ P =  R U2

 . Khi hai đèn có cùng hđt : Uđm n u đèn nào có công su t nh  h n thì ế ấ ỏ ơ

đi n tr  l n h n. ệ ở ớ ơ Theo Rd  = 

S

l thì đèn nào có công su t nh  h n thì dây tóc c a đèn có chi u dài  ấ ỏ ơ ủ ề

l n h n ớ ơ

6. L u ýư  : + Tính công c a dòng đi n: ủ ệ A = U q ( v i q = I t )  ta có :  A = UIt . ( đ n v  J )ớ ơ ị

1J = 1V.1 C = 1 V. 1A.1s = 1 Ws         (C – cu lông q ) +  Quy đ i : 1Wh = 1W. 3600s = 3600 Ws = 3600Jổ

+ 1KWh = 1000W. 3600s = 3,6 .106 Ws = 3,6. 106J

+ Nhi t lệ ượng t a ra trên đi n tr : ( theo đ nh lu t Jun – Len x  ) v i đi n tr  thu n ỏ ệ ở ị ậ ơ ớ ệ ở ầ ( ch  có t/d nhi t thôi ví d  nh  đi n tr  c a bàn là đi n, c a n i c m đi n, c a b p di n….) ta có:ỉ ệ ụ ư ệ ở ủ ệ ủ ồ ơ ệ ủ ế ệ

Q = A  = I2 R t    (J)

Q = 0,24. I2 R t    (ca lo)

+ Ch  đỉ ược tính đi n tr  c a bóng đèn khi Uệ ở ủ vào = Uđm và đi u ki n đèn sáng bình ề ệ

thường ( Iqua đèn = I đm đèn và công su t tiêu th  đúng b ng Pấ ụ ằ đm c a đèn)ủ   ; Khi đó đi n tr  đèn đệ ở ược  tính theo công th c:  T  Pứ ừ đen  = Uđen I đen và I đen = 

den

den

R

U

   P đ = U R den den

2

   Rđen = 

den

den

P

U2

+ Riêng b p đi n (có dùng dây đ t nóng,dây may so) ; nhi t t a ra còn đế ệ ố ệ ỏ ược tính theo  công th c :    Qứ t a  ỏ = RI2t = A = P  t . (P là công su t ghi trên b p đi n, t là th i gian làm vi c c a b p.)ấ ế ệ ờ ệ ủ ế

U

1

U

2

I

I1

I2 R2

R1

Qthu = c . m.  t = c.m. (t2 ­ t1 ) đ n v  J ( ws).ơ ị

* Theo đ nh lu t Ôm thìị ậ  : I = 

R

U

 (1) , được phát bi u (có TN đã C/M ) : I ể  U  và I   

R

1  Th c ự nghi m đã c/m khi U tăng thì I cũng tăng theo m t h  s  t  l  Ngệ ộ ệ ố ỷ ệ ượ ạc l i R là đ i lạ ượng đ c tr ng ặ ư cho s  c n tr  c a dòng đi n, nó không ph  thu c vào dòng đi n, cho nên không th  nói ngự ả ở ủ ệ ụ ộ ệ ể ượ ạc l i  R 

 1I  được. Th c t  R ch  ph  thu c vào ự ế ỉ ụ ộ  ; l ; S theo công th c:  R = ứ

S

l

.    (**)  Ngoài ra tr  s   ị ố

đi n tr  còn ph  thu c vào nhi t đ : nhi t đ  càng cao m t s  v t có đi n tr  càng l n ệ ở ụ ộ ệ ộ ệ ộ ộ ố ậ ệ ở ớ  (ví d  ụ đèn s i đôt Vonfram; khi đèn không sáng thì đi n tr  đèn là th p nh t ) và ngợ ệ ở ấ ấ ượ ạc l i

Ví d  : Q = RIụ 2t  (#) =  t

R

U2

  2 (2)

t I

Q

R  ; ho c R = ặ 2 (3)

Q

t U

. Các công th c (2)và (3) đ u không ứ ề

được phát bi u R t  l  thu n v i Q ho c R t  l  ngh ch v i Q để ỉ ệ ậ ớ ặ ỉ ệ ị ớ ược. Hay R = 

I

U

 , không th  nói R t  lể ỉ ệ  thu n v i U. R cũng là đ i lậ ớ ạ ượng không ph  thu c vào HĐT  đ t   hai đ u nó:  ụ ộ ặ ở ầ

Theo (*) thì Q   R và Q   I 2  và   t (đ ượ c phát bi u theo ĐL Jun­Lenx )      ể ơ

* Các công th c suy ra t  vi c dùng công th c (1) này đ u ch  có ý nghĩa đ  tính toán ch  không có ứ ừ ệ ứ ề ỉ ể ứ nghĩa khác. Các đ i lạ ượng khác ph  thu c vào R , ch  ngụ ộ ứ ượ ạc l i R ch ng ph  thu c đ i lẳ ụ ộ ạ ượng nào  khác (**)

7. Các v n đ  liên quan khác:ấ ề

­ V i dòng đi n không thay đ i thì : I = ớ ệ ổ

t

q

 (trong đó q là đi n lệ ượng chuy n qua ti t di n th ng ể ế ệ ẳ

c a v t d n trong th i gian t.ủ ậ ẫ ờ

­ V i dòng đi n thay đ i thì: I = ớ ệ ổ

dt

dq

 = q, ( trong đó dq là đi n lệ ượng chuy n qua ti t di n th ng ể ế ệ ẳ

c a v t d n trong kho ng th i gian r t nh  dt; qủ ậ ẫ ả ờ ấ ỏ , là đ o hàm c a đi n lạ ủ ệ ượng theo th i gian, I là đ i ờ ạ

lượng t c th i c a dòng đi n) 1A = ứ ờ ủ ệ

s

C

1

1  T  đây đ nh nghĩa am pe là cđ c a dòng đi n không đ i sao ừ ị ủ ệ ổ cho c  m i giây  có đi n lứ ỗ ệ ượng là 1Cu lông đi qua ti t di n th ng c a v t d n.ế ệ ẳ ủ ậ ẫ

­ Đ/N h p pháp c a đ n v  Ampe  hi n nay d a trên tác d ng t  c a dòng đi n: ợ ủ ơ ị ệ ự ụ ừ ủ ệ “ Ampe là c ườ ng 

đ  c a dòng đi n không đ i khi ch y trong hai dây d n song song dài vô h n, ti t di n ngang r t nh   ộ ủ ệ ổ ạ ẫ ạ ế ệ ấ ỏ

đ t cách nhau m t mét trong chân không thì m i mét chi u dài c a m i dây có m t l c t  tác d ng là  ặ ộ ỗ ề ủ ỗ ộ ự ừ ụ 2.10 7 N”.

­ Cường đ  dòng đi n trong m ch  chính  là I = ộ ệ ạ

r R

E

 (v i E là su t đi n đ ng c a ngu n đi n, R ớ ấ ệ ộ ủ ồ ệ

là đi n tr  c a m ch ngoài; r là đi n tr  c a m ch trong ngu n đi n (đi n tr  ngu n).ệ ở ủ ạ ệ ở ủ ạ ồ ệ ệ ở ồ

8. M t s  đ n v  g i khác c a công su t: ộ ố ơ ị ọ ủ ấ thường g i đ n v  kVA trong MBAọ ơ ị

­ Theo P = UI (3);  thì đ n v  công su t là : VA ; W; kVA;  1VA = 1W.( oát). 1kVA = 1KW (kilô ơ ị ấ oát) = 1000W; 1MW(mêga oát) = 1000000W. Ví d ; nhà máy Th y đi n Hòa Bình có công su t :ụ ủ ệ ấ

1920MW

­ Theo P =   t A

 (4) ;  1W = 1 J/s .  

­ Nh  v y; theo (3) ư ậ v i máy bi n áp thì đ n v  công su t là : VA (vôn ampe); ớ ế ơ ị ấ

 KVA (kilô vôn ampe). 1KVA=1KW

­ Ngoài ra công su t c a ô tô, tàu th y  còn có đ n v  công su t là: Mã l c ( đ n v  đo cũ):ấ ủ ủ ơ ị ấ ự ơ ị

+ M t mã  l c Pháp ­ kí hi u CV; 1CV = 736Wộ ự ệ

+ M t mã l c Anh ­ kí hi u HP; 1HP = 746Wộ ự ệ

BÀI T P C  B N V  CÔNG , CÔNG SU T; Ậ Ơ Ả Ề Ấ

(xem sách 400; bài : 1.36 ; 1.54 ; 1.71 ; )

1. Bài 1.75: Hi u đi n th  gi a hai đ u c a l i đi n th p sáng là 220V. Ng i ta n i dây t  l iệ ệ ế ữ ầ ủ ướ ệ ắ ườ ố ừ ướ  

đi n kéo dài vào trong xóm.ệ

a, HĐT làm vi c c a đèn có còn là 220V không? gi i thích?ệ ủ ả

b, Mu n cho HĐT làm vi c c a đèn càng g n đ n 220V thì dây n i ph i nh  th  nào?ố ệ ủ ầ ế ố ả ư ế

c, Hai đèn Đ1 (110V ­ 

40 W) và đèn Đ2(110V ­ 

100W) có th  m c n iể ắ ố  

ti p v i nhau đế ớ ượ  c

không? nên ch n Đọ 1 và 

Đ2 nh  th  nào?ư ế

Bài gi i :ả

a, G i  Đi n tr  c aọ ệ ở ủ  

dây n i là R; R s  n iố ẽ ố  

ti p v i bóng đèn. Theoế ớ  

đ nh lu t Ôm v  đo nị ậ ề ạ  

m ch n i ti p  thì U =ạ ố ế  

220 V = UR +UĐ do đó UĐ 

= U ­ UR (UR là đi n áp dây). V y ; Uệ ậ Đèn ph i nh  h n 220V. ả ỏ ơ đpcm!

b, Theo đ ng lu t Ôm :   Uị ậ R = IR       (1)     và   UĐèn  = I. RĐèn      (2)

Vì m c n i ti p nên cùng I (cắ ố ế ường đ  dòng đi n). Chia hai v  c a (1) cho (2) ta có:ộ ệ ế ủ

Den Den

R Den

Den Den

R

R

R U

U R

R R

I

R I

U

U

  (3)    ( nh  là R là đi n tr  dây d n theo cách đ t v/đ)ớ ệ ở ẫ ặ Theo (3) t  s  này cho th y R r t nh  so v i  Rỷ ố ấ ấ ỏ ớ đèn thì UR  r t nh  so v i Uấ ỏ ớ đèn ; Nghĩa là s  tiêu hao ự

đi n năng trên đệ ường dây không đáng k ể

Đ2

Đ1 220V

Đ2

Đ1 220V

Vì  

S

l

R  nên mu n R nh  thì có 3 cách : ố ỏ

­ Gi m chi u dài c a dây d n (l)ả ề ủ ẫ

­ Ch n  dây có ti t di n (S) l nọ ế ệ ớ

­ Ch n lo i dây có ọ ạ  nh  ví d  nh  dây đ ng, dây nhôm.ỏ ụ ư ồ

c, Hai đèn Đ1và Đ2 khác lo i nhau thì đi n tr  hai đèn khác nhau, nên theo đ nh lu t Ôm thì :ạ ệ ở ị ậ

2

1 2

1

Den

Den

Den

Den

U

U

R

R

; Nh  v y, đèn nào có R l n h n thì hi u đi n th  l n h n, nên s  có m t đèn sáng ư ậ ớ ơ ệ ệ ế ớ ơ ẽ ộ

h n bình thơ ường và đèn kia kém sáng h n bình thơ ường. 

Mu n m c hai đèn n i ti p nhau thì ph i ch n hai đèn cùng lo i (gi ng nhau) có cùng đi n ápố ắ ố ế ả ọ ạ ố ệ  

đ nh m c và công su t đ nh m c.ị ứ ấ ị ứ

2. Bài 1.98: Có hai bóng dèn : Đ1(220V ­ 60W) và Đ2(220V ­ 100W)

a, M c song song hai bóng đèn vào hi u đi n th  220V thì bóng nào sáng h n ?ắ ệ ệ ế ơ

b, M c song song hai bóng đèn vào hi u đi n th  150V. Tính công su t tiêu th  c a m i bóng?ắ ệ ệ ế ấ ụ ủ ỗ

c, M c song song hai bóng đèn vào hi u đi n th  440V. Tính hi u đi n th    2 đ u m i bóng đèn ắ ệ ệ ế ệ ệ ế ở ầ ỗ

và công su t tiêu th  trên m i bóng.ấ ụ ỗ

Bài gi i: ả

a, Hai bóng đèn có cùng hi u đi n th  , bóng nào có công su t l n h n thì sáng h n. Nh  v y , ệ ệ ế ấ ớ ơ ơ ư ậ bóng đèn Đ2 sáng h n  Đơ 1. 

b, Theo công th cứ : P =  R U2

 R1 = 22060 806( )

2

 P 1 ’  =  150806 28( )

2 1

2

W R

U

 R2 =  484( ) 100

2202

P 2 ’ =  46( )

484

1502

W

c, Khi m c hai bóng đèn trên vào HĐT 440V . Theo đ nh lu t Ôm cho đo n m ch m c n i ti p ta ắ ị ậ ạ ạ ắ ố ế có: 

484

806

2

1 2

1

2

1

U

U R

R

U

U

 . C ng m u s  v i t  s  c a hai p/s (TLT) ta có:ộ ẫ ố ớ ử ố ủ

) ( 275 440 1290

806 1290

806 440

806 484

806

1 1

2

1

U

U

U

 ( bi t Uế 1 + U2 =  U = 440V)

P 1 ’’  = 275806 93,5( )

2

W

 U2 = U ­ U1 = 440 ­ 275 = 165 V   P2’’ =  56,3( )

484

1652

W

P 1 ’’= 93,5W > P 2 ’’= 56,3W nên bóng đèn Đ1 sáng h n đèn Đơ 2. C  hai đèn đ u không sáng bình ả ề

thường vì  P 1 ’’ >  P 2 ’’ , Đèn 1 sáng quá m c bình thứ ường , đèn 2 sáng kém m c bình thứ ường.

3. Bài 1.99: Cho  m ch đi n nh  hình v  : v i Đạ ệ ư ẽ ớ 1(220V ­ 100W) ; Đ2(220V ­ 60W) ;

Đ3 (220V ­ 40W) ; Đ4 (220V ­ 25W). U = 240V. 

a, Đèn nào sáng nh t?ấ

b, Tính đi n năng tiêu th  trong m t gi  c a c  4 bóng?ệ ụ ộ ờ ủ ả

c, Các đèn có sáng bình thường không? vì sao?

Bài gi i: ả

a, + Đi n tr  c a các bóng đèn đệ ở ủ ược tính nh  sau: (đã có ĐK)ư

100

) 220

1

2

P

U

 ; Tương t  ta có : Rự 2  806  ; 

R3 = 1210   ; R4 = 1936   

+ Cường đ  dòng đi n qua các đèn Độ ệ 1 và Đ2 là nh  nhau vàư  

b ng: Iằ 12 =   V 0,18A

806 484

240 + Cường đ  dòng đi n qua các đèn Độ ệ 3 và Đ4 là nh  nhau vàư  

b ng:  Iằ 34 =  V 0,07A

1936 1210

+ Công suât tiêu th  th c t  c a các bóng là: ụ ự ế ủ

P 1 ’ = R1. I122 = 484. (0,18)2   15,7 (W) ;     P 2 ’ = R2. I122 = 806. (0,18)2   26,1 (W)

P 3 ’ = R3. I342 = 1210. (0,07)2   5,9 (W) ;     P 4 ’ = R4. I342 = 1936. (0,07)2   9,5(W)

b, Đi n năng tiêu th  trong m t gi  c a c  4 bóng là:ệ ụ ộ ờ ủ ả

A = UIt  = 240. (0,18 + 0,07 ). 3600 =  216000(J) 

  = 216000Ws = 216 kws = 216. 

3600

1  kwh = 0,06 kwh

c, Các đèn không sáng bình thường , không đèn nào có công su t tiêu th  đúng b ng công su t đ nh ấ ụ ằ ấ ị

m c ghi trên bóng đèn.ứ

4. Bài 1. 100: Có 4 bóng đèn có cùng Uđm = 110V nh ng công su t l n lư ấ ầ ượt là : 60W; 50W; 50W và  40W. Có cách nào m c các đèn trên vào m ch đi n 220V đ  các đèn đó sáng bình thắ ạ ệ ể ường không ?

a, D a vào lí lu n trên v  công su t?ự ậ ề ấ

b, Th  l i b ng đ nh lu t Ôm?ử ạ ằ ị ậ

Bài gi i: ả

a, Ph i m c 4 bóng đèn trên thành 2 nhóm I và IIả ắ  

(m i nhóm có t ng công su t b ng nhau);ỗ ổ ấ ằ

Nh  v y , nhóm th  nh t (I ) g m các bóng Đư ậ ứ ấ ồ 1; Đ2 có 

ghi công su t: (40W + 60W) ; ấ

Nhóm ( II ) g m các đèn  Đồ 3 ; Đ4 , có ghi công su t : ấ

(50w + 50w )

b, Có th  th  l i b ng đ nh lu t Ôm nh  sau:ể ử ạ ằ ị ậ ư

Theo công th c: ứ P = U R R U P

2 2

Các đi n tr  c a các đèn ghi theo s  công su t:ệ ở ủ ố ấ

R60 = 

50

110

; 40

110

;

60

50

2 40

2

R

trên; nhóm I có đi n tr  tệ ở ương đương là:

Đ

3

Đ4 U

Đ

3 - 50W Đ1- 60 W

U= 220 V

II I

40

110 60

110 40

110 60

110

2 2

2 2

40 60

40 60

R R

R R

. Nhóm II có đi n tr  là:ệ ở

R2 = 

) ( 121 100

110 2

50

110

2

2

. Nh  th  c  hai nhóm có đi n tr  tư ế ả ệ ở ương đương b ng nhau. ằ  Hi u ệ

đi n th  gi a hai đ u đo n m ch c a nhóm là b ng nhau : Uệ ế ữ ầ ạ ạ ủ ằ I = UII = 110V. (U được chia đ u cho 2 ề nhóm).   Các đèn làm vi c   hi u đi n th   là 110V b ng Uệ ở ệ ệ ế ằ đm  c a các đèn  nên các đèn sáng bình ủ

thường

5. Bài 1. 105: Trong m ch đi n nh  hình v  1 , cho bi t các đèn : Đạ ệ ư ẽ ế 1(6V ­ 6W) và Đ2 (12V ­  6W) . Khi m c hai đi m A và B vào hi u đi nắ ể ệ ệ  

th  Uế 0 thì  các đèn sáng bình thường. Hãy xác 

đ nh:ị

a, Hi u đi n th  đ nh m c c a các  đèn Đệ ệ ế ị ứ ủ 3; 

Đ4; Đ5. 

b, Công su t tiêu th  c a c  m ch , bi tấ ụ ủ ả ạ ế  

công su t tiêu th  c a đèn Đấ ụ ủ 3 là 1,5 W và t  sỉ ố 

công su t đ nh m c c a hai đèn cu i cùng là ấ ị ứ ủ ố

3

5 Bài gi i: ả

a, Các đèn Đ1 và Đ2 sáng bình thường nên dòng đi n qua các đi n này b ng dòng đi n đ nh m c ệ ệ ằ ệ ị ứ

c a chúng, các dòng đ nh m c c a m i đèn là:ủ ị ứ ủ ỗ

U

P

1 6

6

1

1

 và  I2 =  A

U

P

2

1 12

6

2

2

 Vì I1 

> I2 nên ta ch n đ u A n i v i c c dọ ầ ố ớ ự ương  và 

đ u B n i v i c c âm c a ngu n đi n . Do đó ầ ố ớ ự ủ ồ ệ các dòng đi n Iệ 1 ; I2 ; I4 ; I5 ph i n m trên hai ả ằ nhánh ACB và ADB có chi u đi t  A đ n B ề ừ ế

nh  hình sau (hình 2)ư

Vì I1 > I2 nên dòng đi n qua đèn Đệ 3 ph i có ả chi u  t  C đ n D: Iề ừ ế 1 = I2 + I3 

I3 = I1 ­ I2 = 1­ 0,5 = 0,5 (A)

V y hi u đi n th  đ nh m c c a đèn Đậ ệ ệ ế ị ứ ủ 3 là: (bài này được hi u các đèn đ u sáng bình thể ề ường)

P 3  = U3 I3   U3 = P I 01,,55 3(V);U3 3V

3

3

. 

Ta có : UAD = UAC +UCD   U4 = U1 + U3 = 6 + 3 = 9 (V)

và;      UDB = UAB ­ UAD    U5 = (U1 + U2) ­ U4 = (6 + 12) ­ 9 = 9 (V)

Vì các đèn sáng bình thường nên hi u đi n th  đ nh m c c a đèn Đệ ệ ế ị ứ ủ 4; Đ5 là U 4 = 9V, U 5 = 9V

b, Hai đèn Đ4 ; Đ5 có cùng hi u đi n th  đ nh m c . V y t  s  công su t c a chúng b ng t  s  ệ ệ ế ị ứ ậ ỉ ố ấ ủ ằ ỉ ố

cường đ  đ nh m c c a chúng:ộ ị ứ ủ

3

5

4

5 4

5

I

I P

P

 ( vì I5 > I4 )      (1)

Đ

3

5

Hình 1

Đ

3

5

C

D

I3

Hình 2

M t khác ta l i có : Iặ ạ 5 = I4 + I3   I5 = I4 + 0,5       (2)

T  (1) và (2) ,d  dàng ta tính đừ ễ ược I4 = 0,75 A và I5 = 1,25A

và P 4  = U4 I4 =9. 0,75 = 6,75 W ;  P 5 =  35 P 4  = 11,25 W

Công su t c a c  m ch là : ấ ủ ả ạ P = P 1  + P 2  + P 3  + P 4  + P 5 = 6+6+1,5+6,75+11,25 

= 31,5(W)

P = 31,5 W

6. Bài  1.58 : Có 3 bóng đèn : Đ1( 6V ­ 6W) , Đ2(6V ­ 3,6W), Đ3 (6V ­ 2,4W). 

a, Tính đi n tr  và cệ ở ường đ  dòng đi n đ nh m c c a m i bóng đèn.ộ ệ ị ứ ủ ỗ

b, Ph i m c 3 bóng đèn nói trên nh  th  nào vào hi u đi n th  U = 12V đ  c  3 bóng đ u sáng ả ắ ư ế ệ ệ ế ể ả ề bình thường?. Gi i thích?ả

G i ý:ợ  a, 

b, Ph i m c nh  hình v  sau : đ  c  3 bóngả ắ ư ẽ ể ả  

sáng bình thường. ( Đ  các đèn sáng bình th ể ườ   ng

là đ  các đèn có HĐT   hai đ u đèn và dòng đi n ể ở ầ ệ  

qua đèn b ng v i U ằ ớ đ m  và I đ m  ). Th t v y ậ ậ

15 10

15

 U1 = U23 = U/2 = 12: 2 = 6 V = Uđ m ( đpcm)

*   đây ch  c n CM có HĐT các đèn b ng HĐT đ nh m c là đ ( vì   trên ph n a, đã tính IỞ ỉ ầ ằ ị ứ ủ ở ầ  đ m)

7. Bài 1.149: Trên hai s  đ  hình sau, các bóng đèn đ u có đi n tr  b ng R = 10 ơ ồ ề ệ ở ằ  Hi u đi n th  ệ ệ ế

đ t vào s  đ  ặ ơ ồ  

đ u b ng ề ằ

U = 6V. 

Hãy tính công 

su t tiêu thấ ụ 

c a m i bóngủ ỗ  

đèn?

Bài gi i :ả

* Theo s  đ  a, : R = Rơ ồ 1 + R23 = 10 + 

2

10  = 15( )   I =  A

R

U

4 , 0 15

6

P 1 = I 2 R1 = 0,42.10 = 1,6 W

Vì R2 = R3   I2 = I 3 = I: 2 = 0,2 A   P 2  = P 3  = I22R2 = 0,22.10 = 0,4W

* Theo s  đ  b, : Iơ ồ 4 = R U 106 0,6A

4 P 4  = I4  R4  = 0,62.10 = 3,6W

Đ

1

Đ

2

Đ

3

U

Đ1 A

B

B

U

A

Đ4

Đ5

Đ

6

I56 = R U R 206 0,3A

6

5  P 5  = P 6 = I2  R5 = 0,62.10 = 0,9W

8. Bài 1.31: M t gia đình dùng 3 bóng đèn lo i 220V ­ 25 W . Dâyộ ạ  

d n đ a dòng đi n t  đẫ ư ệ ừ ường dây c a lủ ưới đi n vào nhà ( g m hai đo nệ ồ ạ  

AB và CD trên hình bên) có đi n tr  Rệ ở 0 = 8  Đi n tr  c a dây n iệ ở ủ ố  

không đáng k  Hi u đi n th  c a lể ệ ệ ế ủ ưới đi n gi a hai đ u đệ ữ ầ ường dây là 

U = 220V;

a, Tính cường đ  dòng đi n qua  m ch chính và qua t ng bóng đèn?ộ ệ ặ ừ

b, Tính hi u đi n th  hai đ u m i bóng đèn và cho bi t các đèn cóệ ệ ế ầ ỗ ế  

sáng bình thường không?

Bài gi i: ả

a, Đi n tr  c a đèn khi đèn sáng bình thệ ở ủ ường là:

25

2202 2

P

U ( ) Vì 3 đ n m c song song nên đi n trề ắ ệ ở 

tương đương c a đo n m ch BC là: ủ ạ ạ

3

1936

   Đi n tr  toàn m ch ABCD là:ệ ở ạ

R = R3 đèn + R0 = 645 + 8 = 653 ( ) 

V y, cậ ường đ  dòng đi n m ch chính (là dòng qua AB) là: I = ộ ệ ạ V A

R

U

43 , 0 653

220

 Cường đ  dòng đi n qua các m ch r  (qua các đèn)là : Iộ ệ ạ ẽ đ =  0,112( )

I

b, Hi u đi n th  th c t   c a m i đèn là : Uệ ệ ế ự ế ủ ỗ đ = Iđ . Rđ  = 0,112 A. 1936   = 216 V ; 

Vì Uđ < Uđ m  nên các đèn không sáng bình thường

9. Bài 1.64: Ba bóng đèn Đ1; Đ2 ;Đ3 gi ng nhau cóố  

ghi (12V ­ 7,2W) được m c theo s  đ  nh  hìnhắ ơ ồ ư  

bên . Bi t Uế AB = 24V

a, Các đèn có sáng bình thường không? tính công 

su t tiêu th  c a m i bóng đèn.ấ ụ ủ ỗ

b, đ  các đèn sáng bình thể ường ph i m c thêmả ắ  

vào m ch m t đi n tr  Rạ ộ ệ ở x b ng bao nhiêu và m cằ ắ  

nh  th  nào?ư ế

Bài gi i:ả  a, Đi n tr  c a đèn khi nó sáng bt: Rệ ở ủ Đ = 

) ( 10 2

20 20

) ( 20 2

,

7

12

23 1

2

2

R R

P

U

D

D  Ta th y: Rấ 1=  2 R23   U1 = 2 U23 ( vì   đo n m ch ở ạ ạ

n i ti p thì :ố ế

2

1 2

1

U

U R

R

)   U23 =  8( )

3

24

U

A

B

C

D U

Đ

1

Đ

2

Đ

3

Và U1 = 2.8 = 16VP 1  = 

) ( 8 , 12 20

162 1

2

R

đèn Đ1 sáng quá m c bình thứ ường

P 2  = P3 =  820 3,2( )

2 2

2

R

U

 P đ m =  7,2W , nên đèn Đ2 và Đ3 t i  h n m c bình ố ơ ứ

thường

b, Mu n các đèn sáng bình thố ường thì ph i m c thêm đi n tr  Rả ắ ệ ở X vào m ch đi n nh  hình sau:ạ ệ ư

D  th y Rễ ấ X = RĐ 

 RX = 20 

10. Bài 1.188:  Có sáu bóng đèn gi ng nhau , đ c m c theo s  đ  nh  hình d i đây; Hi u đi n ố ượ ắ ơ ồ ư ướ ệ ệ

th  m c vào hai đi m Avà B trong hai s  đ  là b ng nhau. Hãy cho bi t đèn nào sáng nh t , đèn nào ế ắ ể ơ ồ ằ ế ấ

t i nh t? Hãy s p x p các đèn theo th  t  công su t tiêu th  gi m d n. Gi i thích?ố ấ ắ ế ứ ự ấ ụ ả ầ ả

Hướng d n : D  th y r ng : Uẫ ễ ấ ằ 6 = U và U4 = U5 = 

2

U

 ( theo s  đ  b, )ơ ồ

 s  đ  a, : Vì R

ở ơ ồ 1 = 2R23    U1 = 2U23   U1 = 

3

2U

 và U23 = 

3

U

Do U6 > U1 > U4 , U5 > U2, U3    P6 > P1 > P4 ; P5 > P2 , P3, nghĩa là đèn 6 sáng nh t , ấ đèn 2 và đèn 3 t i nh t.ố ấ

11. Bài 225/S200: M t HS m c n i ti p m t bàn là : 110V ­ 550W v i m t bóng đèn 110V ­ 60W ộ ắ ố ế ộ ớ ộ

đ  dùng vào ngu n đi n 220V. ể ồ ệ

a, Tính đi n tr  Rệ ở 1 c a bàn là và Rủ 2 c a đèn lúc chúng sáng bình thủ ường ?

b, Coi đi n tr  là không thay đ i, tính cệ ở ổ ường đ  dòng đi n qua m chộ ệ ạ

c, Tính công su t th c t  Pấ ự ế 1, P2  c a bàn là và c a đèn khi đủ ủ ược m c vào m ch đi n 220V, m c ắ ạ ệ ắ

nh  th  có h i gì?ư ế ạ

d, N u m c hai bóng đèn 110V ­ 60W vào m ng đi n 220V thì ho t đ ng các đèn có bình thế ắ ạ ệ ạ ộ ường  không?

Bài gi i:ả

a, Đi n tr  c a bàn là  đèn lúc HĐ bình thệ ở ủ ường là: R1 = 22( )

550

1102 1

2 1

P U

B

Đ

1

Đ

2

Đ

3

A

a,

Đ

5

Đ

6

b,

B

Đ

1

Đ

2

Đ

3

D

RX