Bồi dưỡng HSG môn Vật lý Lớp 9 - Phần điện học - Nguyễn Thị Ngọc Thủy

doc 26 trang Bích Hường 17/06/2025 300
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bồi dưỡng HSG môn Vật lý Lớp 9 - Phần điện học - Nguyễn Thị Ngọc Thủy", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • docboi_duong_hsg_mon_vat_ly_lop_9_phan_dien_hoc_nguyen_thi_ngoc.doc

Nội dung text: Bồi dưỡng HSG môn Vật lý Lớp 9 - Phần điện học - Nguyễn Thị Ngọc Thủy

  1. Phòng GD & ĐT Đông Hòa Chuyên đề bồi dưỡng HSG phần Điện học PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN ĐÔNG HÒA CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ LỚP 9 PHẦN ĐIỆN HỌC 1
  2. Phòng GD & ĐT Đông Hòa Chuyên đề bồi dưỡng HSG phần Điện học CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 PHẦN ĐIỆN HỌC Năm học 2016-2017 chúng ta cũng đã được nghe về các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí ở các phân môn và riêng phân môn điện học được PGD Sông Cầu trình bày rõ ràng theo từng chủ đề và đã có nhiều BT vận dụng cho chuyên đề. Năm học này được sự phân công của ngành, tôi đại diện cho PGD & ĐT Đông Hòa trình bày thêm về chuyên đề này, vì vậy nên trong chuyên đề này chúng tôi chỉ đưa ra một số vấn đề học sinh hay lúng túng trong khi giải BT nâng cao phần điện mà qua nhiều năm bồi dưỡng học sinh giỏi chúng tôi nhận thấy được và một số vấn đề mà trong chuyên đề trước chưa đưa ra. 1. Mạch điện tương đương. Những mạch điện phức tạp có khóa K, ampe kế, vôn kế để tính điện trở của mạch ta cần vẽ lại mạch điện tương đương cho đơn giản. + Đối với dây dẫn và ampe kế có điện trở không đáng kể ta có thể chập hai đầu chúng lại làm một điểm (điện thế hai đầu ampe kế bằng nhau). + Đối với vôn kế có điện trở vô cùng lớn nên có thể bỏ ra khỏi sơ đồ vì xem như không có dòng điện qua. + Mạch điện có khóa K: Khi K đóng chập hai đầu K làm một điểm và khi K mở bỏ chúng ra khỏi sơ đồ. * Các bước khi vẽ lại sơ đồ mạch điện tương đương. B1: Đặt tên cho các điểm giữa hai đầu mỗi điện trở trong mạch. B2: Xác định các điểm có cùng điện thế. B3: Xác định điểm đầu và điểm cuối của mạch điện. B4: Liệt kê các điểm giữa hai đầu mỗi điện trở trên cùng hàng ngang theo thứ tự bắt đầu xuất phát từ điểm đầu của mạch điện và kết thúc ở điểm cuối của mạch điện. B5: Lần lượt đặt từng điện trở nằm giữa hai điểm tương ứng với mạch ban đầu. + Xác định chiều dòng điện chạy trong mạch trên sơ đồ gốc để tìm số chỉ của ampe kế, hay cường độ dòng điện qua khóa. ** Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = R2 = 5 C D E A1 A2 A3  ; R3 = R4 = R5 = R6 = 10  . Điện trở các ampe kế nhỏ R R không đáng kể. R4 5 6 a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB. R1 R2 R3 F G b. Cho hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là UAB = 30V. Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở và A B số chỉ của ampe kế. c. Thay các ampe kế bằng các vôn kế có điện trở vô cùng lớn thì các vôn kế chỉ bao nhiêu? • Hướng dẫn giải: R4 a. + RA không đáng kể nên chập C, D, E, B chung điểm R5 vẽ lại mạch điện tương đương. Từ mạch điện này ta dễ R6 dàng xác định cách mắc các điện trở. R1 R2 R3 (C,D,E) R nt R / / R nt R / /R / /R B 1 5 2 3 6  4 A F G + Tính điện trở tương đương của đoạn mạch Dễ dàng tính được RAB = 5  b. + Vận dụng định luật Ohm tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. + Tìm số chỉ của ampe kế ta đưa lại sơ đồ gốc, xác định 2
  3. Phòng GD & ĐT Đông Hòa Chuyên đề bồi dưỡng HSG phần Điện học chiều dòng điện qua các điện trở và ampe kế từ đó ta dễ C D E A1 A2 A3 dàng nhận ra tại các nút dòng điện đến và dòng điện đi ra R R từ đó xác định số chỉ các ampe kế R4 5 6 R1 R2 R3 IA1 = I4; IA2 = I5 + IA1; IA3 = IA2 + I6 = I – I3 F G A B c. Do RV vô cùng lớn nên dòng điện không qua vôn kế, C D E V1 V2 V3 do đó bỏ vôn kế ra khỏi sơ đồ và những điện trở nối tiếp R R5 R6 với nó , thì mạch điện tương đương chỉ còn có R1 nt R2 nt 4 R1 R2 R3 R3 và số chỉ mỗi vôn kế chính là hiệu điện thế giữa hai F G đầu mỗi điện trở R1, R2, R3. A B ** Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai K1 điểm A, B không đổi bằng 12V, R1 = 6  ; R2 =12  ; R3 = 15  ; R1 M R4 = 10  . Điện trở các khóa và dây nối không đáng kể. A a. Khi K1; K2 đều mở, tính điện trở tương đương của đoạn R2 R3 R4 mạch AB. B N b. Khi K1 mở; K2 đóng, tính điện trở của đoạn mạch AB và K2 cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và qua khóa K2. c. Khi K1; K2 cùng đóng. Xác định cường độ dòng điện qua K1; K2 * Hướng dẫn giải: a. Khi K1; K2 đều mở ta bỏ dây khóa ra khỏi sơ đồ và xác định cách mắc các điện trở: R1 / / R2ntR3 ntR4 ; từ đó tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB. b. Khi K1 mở; K2 đóng ta chập B với N trùng nhau, bỏ khóa K1 ra khỏi sơ đồ và vẽ lại sơ đồ mạch điện, xác định cách mắc các điện trở: R1nt R3 / /R4 / /R2 ; dựa vào đó tính điện trở tương đương và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. Để tính dòng qua K2 ta xét tại N ta thấy dòng I2 và I3 đều đi vào nên IK2 = I2 + I3 c. Khi K1; K2 cùng đóng ta chập M với A và N với B, ta thấy hai đầu R1 có cùng điện thế nên bị nối tắt, do đó mạch điện còn lại 3 điện trở mắc song song. + Để tính dòng qua K1 ta xét tại A ta có IK1 = IAB – I2 hoặc tại M ta có IK1 = I3 + I4. + Để tính dòng qua K2 ta xét tại N ta có IK2 = I2 + I3 ** Ví dụ 3: Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện A1 thế giữa hai điểm A, B không đổi bằng 15V, các R1 M R2 R3 A C     điện trở R1 = 10 ; R2 = 15 ; R3 = 6 ; R4 = 8 ; A2 D R5 = 4  . Biết điện trở dây nối và các ampe kế V R4 không đáng kể, điện trở vôn kế vô cùng lớn. R B 5 a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB. b. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và số chỉ của các ampe kế và vôn kế. * Hướng dẫn giải: a.+ Do RA không đáng kể nên chập hai đầu của R1 ampe kế làm một điểm (các điểm có cùng điện thế M R B A với C và M với D). Vẽ lại sơ đồ mạch điện tương A R2 R4 5 đương (hình bên). Mạch điện gồm: C D R 3 3
  4. Phòng GD & ĐT Đông Hòa Chuyên đề bồi dưỡng HSG phần Điện học R1 / /R2 / /R3 ntR4ntR5 + Vận dụng công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch. RAB = 15  b. + Vận dụng định luật Ohm tính cường độ dòng điện mạch chính và tính cường độ dòng điện qua các điện trở. + Tìm số chỉ các ampe kế và vôn kế ta dựa trên sơ đồ gốc. - Đối với ampe kế A1 ta xét tại nút A ta có IA1 = I – I1 hay xét tại C ta có IA1 = I2 + I3. - Đối với ampe kế A2 ta xét tại nút M ta có IA2 = I1 + I2 hay xét tại D ta có IA2 = I4 – I3. - Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm D, B: UV = UDB = I. (R4 + R5). 2. Mạch điện mắc vôn kế và ampe kế có một điện trở: Ta xem chúng như điện trở để vẽ mạch điện. * * Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ: A R C R E R Các điện trở có giá trị bằng nhau và bằng R. V V1 V2 R Ba vôn kế giống nhau. Vôn kế V2 chỉ 6V, V1 chỉ 22V. Xác định số chỉ của vôn kế V? B R D R F R * Hướng dẫn giải: + Giả sử các vôn kế có điện trở vô cùng lớn, khi đó mạch chỉ gồm các điện trở nối tiếp. R R R R R F R D R A I1 CI2 E I3 B IV2 I V1 V2 V1 V Do đó ta sẽ có UEF = UV2 = I.3R và UEF UV 2 3 UCD = UV1 = I.5R . UCD UV1 5 U U 6 Theo đề ra thì EF V 2 nên vôn kế có điện trở không quá lớn để bỏ qua được. UCD UV1 22 UV 2 6 UV 2 6 2 + Xét các dòng chạy trong mạch như hình vẽ ta có: IV 2 ; I3 . RV RV 3R 3R R UV1 22 UV1 UV 2 22 6 8 IV1 ; I2 RV RV 2R 2R R 8 6 2 Mặc khác ta có: I2 IV 2 I3 RV R R RV R 22 8 30 Ta có: I1 IV1 I2 R RV R 30 Số chỉ của vôn kế V: U U I .2R U 2R 22 82(V ) V AB 1 CD R A R D R C R R B ** Ví dụ 2: Có 4 điện trở giống nhau mắc nối tiếp như hình vẽ Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B là UAB = 132V. Khi nối vôn kế vào A và C thì vôn kế chỉ 44V. Hỏi khi nối vôn kế vào A và D thì vôn kế chỉ bao nhiêu? * Hướng dẫn giải: Bài toán cho vôn kế nhưng chưa biết điện trở vôn kế như thế nào, do đó ta cần xác định nếu vôn kế có điện trở vô cùng lớn thì khi mắc hai đầu vôn kế vào A và C thì vôn kế phải 4
  5. Phòng GD & ĐT Đông Hòa Chuyên đề bồi dưỡng HSG phần Điện học chỉ giá trị: UV = UAB/ 2 = 132/2 = 66V. Theo điều kiện bài toán vôn kế chỉ 44V 66V tức là vôn kế có điện trở RV do đó trước tiên ta cần tính RV theo R. + Khi vôn kế mắc vào A và C thì mạch điện gồm (2R//Rv)nt 2R 2R.RV U AC RAC 44 2R RV Ta có RV 2R UCB RCB 132 44 2R + Khi mắc vôn kế vào A, D mạch điện gồm (R//RV)nt 3R R.RV U AD RAD R RV 2 Ta có ; mặc khác UAD+ UDB = UAB= 132V từ đó suy ra UAD= 24V U DB RDB 3R 9 chính là số chỉ vôn kế. ** Ví dụ 3 Cho một mạch điện như hình bên: Vôn kế có điện trở hữu hạn và ampe kế có điện trở khác không. A 2 K R U 1 V + Khi khóa K ở vị trí 1, ampe kế chỉ I1 = 0,4A, vôn kế chỉ U1 = 120V. + Khi khóa K ở vị trí 2, ampe kế chỉ I2 = 0,1A. Tính điện trở RV của vôn kế và R của điện trở. * Hướng dẫn giải: Khi K đóng ở vị trí 1 ta có sơ đồ mạch điện như hình 1 và khi K đóng ở vị trí 2 ta có sơ đồ mạch điện như hình 2: R R M C N M C N A V V A Hình 1 Hình 2 RRV U1 120 * Từ sơ đồ hình 1 ta có: RCN 300 (1) R RV I1 0,4 U U R R U Ta có I 0,4 MN V MN (2) RR RMN V RRA RRV RARV RA R RV I A R I A R R * Từ sơ đồ hình 2 ta có: I A .I IR RA I RA R RA R R U R.U  0,1 . MN MN (3) RR R RA A RRA RRV RAR V RV R RA Từ (2) và (3) ta có: RV = 1200  Thay RV vào (1) ta được: R 400 3. Mạch điện tuần hoàn. Mạch điện gồm nhiều nhóm điện trở giống nhau, nếu bỏ đi ( hoặc thêm) nhóm điện trở cũng không làm thay đổi điện trở tương đương của toàn mạch. 5
  6. Phòng GD & ĐT Đông Hòa Chuyên đề bồi dưỡng HSG phần Điện học * * Ví dụ1: Một mạch điện gồm rất nhiều nhóm A R1 C R1 R1 R1 giống nhau (n ) , mỗi nhóm gồm hai điện trở R1 = R 2 R R2 R 10  và R2 = 20  . Tính điện trở tương đương của 2 2 mạch điện. Coi rằng việc bỏ đi nhóm điện trở (1) B cũng không làm thay đổi điện trở của toàn mạch. (1) D (n ) * Hướng dẫn giải:+ Gọi R là điện trở tương đương của toàn mạch. + Vì mạch điện có nhiều nhóm giống nhau nên nếu không kể nhóm (1) thì điện trở toàn mạch xem như cũng không đổi vẫn bằng R. Ta có mạch điện tương đương như hình vẽ. A R1 C R2 R B D R.R2 2 2 + Ta có R R1 R R1R R1R2 0 R 10R 200 0 R 20 R R2 ** Ví dụ 2: Tính điện trở tương đương của mạch A r r r r điện như hình vẽ . * Hướng dẫn giải: r r r r Gọi điện trở mạch AB là x và mạch AB thêm vào một nhóm như hình vẽ dưới thì điện trở của toàn B mạch xem như không đổi vẫn bằng x Ta có RCD = RAB C r A r.x r x ; x > 0 r r x x D 1 3 2 2 B  x – r x – r = 0 . Giải PT ta được x r 2 4. Mạch cầu. • Trường hợp mạch cầu cân bằng: R1 C R2 B R1 R3 A R + Điều kiện để mạch cầu cân bằng: I5 = 0 5 R3 R4 R2 R4 D Khi đó có thể bỏ R5 hoặc chập hai điểm C và D nên 2 mạch điện (hình1) và (hình 2) tương đương nhau. R1 C R2 R1 R2 C A B A B R3 R4 R3 D R4 D Hình 1 Hình 2 U1 R1 U 3 R3 Do đó I1 = I2 ; I3 = I4 Hoặc ; U 2 R2 U 4 R4 I1 R3 I 2 R4 U1 = U3 ; U2 = U4 Hoặc ; I 3 R1 I 4 R2 6
  7. Phòng GD & ĐT Đông Hòa Chuyên đề bồi dưỡng HSG phần Điện học * Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ. R1 C R2 Biết R : R : R = 1: 2: 3; Cường độ dòng điện mạch chính I A I B 1 2 3 R 5 R = 1A; U4 = 1V; I5 = 0. Tìm R1; R2; R3; R4; R5; RAB R3 4 D H.1 R4 R2 * Hướng dẫn giải: Vì I5 = 0 nên mạch cầu cân bằng, do đó 2 R3 R1 I1 R3 + Ta có 3 và I1 + I3 = I = 1A I1 = 0,75A; I3 = 0,25A; I3 R1 U4 U4 + Tính R4 từ đó suy ra R3; R2; R1, còn R5 tùy ý I4 I3 + Áp dụng công thức tính điện trở tương đương tính RAB (R1 R2 ).(R3 R4 ) U AB U3 U4 I3R3 U4 RAB hoặc RAB = 1,5  R1 R2 R3 R4 I I I *Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ. R1 = 200  , R2 = R1 C R2 A B 240  ; R3 = 250  . Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B R3 V không đổi, khi đóng hay ngắt khóa K vôn kế đều chỉ 7,2V. D Tính UAB. *Hướng dẫn giải: Khi K mở (R1nt R2 ) // ( R3 nt RV) UAB = U3 +UV = IV.R3+ UV = 250.IV + 7,2 ( 1 ) Do ( R3 nt RV) nên IV = I 3 Khi K đóng ( R1 // R3 ) nt ( R2 // RV) UAB = U31 + UV = I.R31 + UV IV .(R2 RV ) R1.R3 200.250 1000 mà I = và R31  R2 R1 R 3 200 250 9 IV .(R2 RV ) 1000 UV 7,2 nên UAB = . +7,2 (2) ta có IV = R2 9 RV RV IV .(R2 RV ) 1000 Từ ( 1)& ( 2 ) : 250.IV +7,2 = + 7,2 ( 3 ) R2 9 Thay IV vào ( 3) giải ra ta được RV= 300  U R U (R R ) + Ta có V V U V 3 V 13,2V U R3 RV RV ** Cách giải khác: Bài giải theo cách trên rắc rối và khó nhưng nếu ta vận dụng tính chất mạch cầu cân bằng thì bài giải sẽ dễ dàng hơn nhiều. Khi K đóng hay ngắt vôn kế đều chỉ cùng giá trị nên mạch cầu cần bằng RV R3 + Áp dụng RV 300 R2 R1 U R U (R R ) + Ta có V V U V 3 V 13,2V U R3 RV RV 7
  8. Phòng GD & ĐT Đông Hòa Chuyên đề bồi dưỡng HSG phần Điện học • Trường hợp mạch cầu trên không cân bằng. (Mạch tổng quát) Nếu mạch trên không cân bằng ta sử dụng phương pháp điện thế nút hay đặt hệ phương trình có ẩn số là dòng điện. * Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ. R1 = R2 = 1  ; R3 = R1 M R2 I A R B 2  ; R4 = 3  ; R5 = 4  . Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B 5 R3 R4 không đổi bằng 5,7V. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện N trở và điện trở tương đương của đoạn mạch AB. * Hướng dẫn giải: 1. Dùng phương pháp điện thế nút: Đặt ẩn số là U1 và U3 ta có U5 = UNM = -U3 + U1 U U1 U1 U1 U3 Tại M: I2 = I1 + I5 R2 R1 R5 U1 U3 5,7 U U 9U1 – U3 = 22,8 (1). 1 1 4 U3 U U3 U1 U3 Tại N: I3 = I4 + I5 R3 R4 R5 U3 5,7 U3 U1 U3 - 3U1 + 13U3 = 22,8 (2). 2 3 4 Từ (1) và (2) suy ra U1 = 2,8V; U2 = 2,9V; U3 = 2,4V; U4 = 3,3V; U5 = 0,4V. Vận dụng định luật Ohm tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và điện trở của mạch. 2. Dùng phương pháp đặt hệ phương trình có ẩn số là dòng điện. Ta có UAB = U1 + U2 = I1R1 + I2R2 = I1 + I2 = 5,7 I2 = 5,7 – I1 Tại M: I5 = I2 – I1 = 5,7 – 2I1 (1) Ta có UAM = U1 = U3 + U5  I1R1 = I3R3+ I5R5 I1 = 2I3 + 4I5 I 4I I 4(5,7 2I ) 9I 22,8 I 1 5 1 1 1 (2) 3 2 2 2 13I1 34,2 Từ N ta có I4 = I3 – I5 I (3) 4 2 Ta có UANB = U3 + U4 = 2I3 + 3I4 = 9I1 – 22,8 + 3(13I1 – 34,2)/ 2 I1 = 2,8A Từ (2), (3), (4) I2 = 2,9A; I3 = 1,2A; I4 = 1,1A; I5 = 0,1A; I = 4A; và Rtd = U/I = 1,245  5. Bài toán tìm số điện trở cần thiết để có điện trở tương đương đã biết. 8
  9. Phòng GD & ĐT Đông Hòa Chuyên đề bồi dưỡng HSG phần Điện học + Mạch điện mắc nối tiếp các điện trở thì Rtd = R1 + R2 + .......+ Rn Điện trở tương đương lớn hơn điện trở thành phần. 1 1 1 1 + Mạch điện mắc song song ...... Điện trở tương đương bé hơn điện Rtd R1 R2 Rn trở thành phần. **Ví dụ 1: Có một số điện trở r = 5  phải dùng tối thiểu bao nhiêu điện trở đó để mắc thành mạch có điện trở 8  . * Hướng dẫn giải : + Gọi R là điện trở mạch, để có R = 8  thì phải mắc nối tiếp r với điện trở X Ta có X + r = 8 X = 3  1 1 1 1 1 1 + Để X = 3  phải mắc song song r với Y, sao cho Y 7,5 . r Y X 5 Y 3 + Để có Y = 7,5  phải mắc nối tiếp r với Z sao cho r + Z = Y Z = Y – r = 2,5  . 1 1 1 1 1 1 + Để có Z = 2,5  phải mắc song song r với T sao cho T 5 . r T Z 5 T 2,5 Vậy tối thiểu có 5 điện trở mắc thành mạch để có điện trở 8  . ** Ví dụ 2: Có hai loại điện trở R1 = 3  và R2 = 5  . Hỏi phải chọn mỗi loại mấy chiếc, để khi ghép nối tiếp đoạn mạch có điện trở R = 55  . *Hướng dẫn giải: Gọi số điện trở mỗi loại là x và y ( x, y là số nguyên dương) 55 3x 3 Ta được phương trình: 3x + 5y = 55 y 11 x 5 5 Ta nhận thấy + Muốn y nguyên thì x phải chia hết cho 5. 3x 3x + Muốn y dương thì 11- 3x/511 0 11 x 18 5 5 Kết hợp các điều kiện trên ta có : x = 0 ; y = 11 x = 5 ; y = 8 x = 10 ; y = 5 x = 15 ; y = 3 R R B 1 D * * Ví dụ 3 : Cho mạch điện như hình vẽ. A Hiệu điện thế giữa hai điểm B và D không đổi và bằng 220 V. Ampe kế có điện trở không đáng kể chỉ 1A và R1 = 170  . R là một bộ gồm 70 chiếc điện trở nhỏ ghép nối tiếp, các điện 9
  10. Phòng GD & ĐT Đông Hòa Chuyên đề bồi dưỡng HSG phần Điện học trở thuộc ba loại khác nhau: loại thứ nhất có giá trị 1,8  ; loại thứ hai có giá trị 2  ; loại thứ ba có giá trị 0,2  . Hỏi mỗi loại điện trở có bao nhiêu chiếc. * Hướng dẫn giải: Ta thấy R1 nt R nên: R = U/I - R1 = 50  + Gọi x, y, z là số các điện trở nhỏ thuộc loại một, loại hai, loại ba ( x, y, z là số tự nhiên) Ta có hệ phương trình: x + y + z = 70 (1) 1,8x + 2y + 0,2z = 50 (2) 8x Từ (1) và (2) suy ra 8x + 9y = 180 y 20 9 Ta nhận thấy : + Muốn y nguyên thì x chia hết cho 9 8x 8x + Muốn y dương thì 20 0 20 x 22 9 9 Kết hợp các điều kiện trên ta suy ra : x = 9 ; y = 12 ; z = 49 Hoặc : x = 18 ; y = 4 ; z = 48 6. Bài toán về công suất điện, tìm loại bóng đèn, số bóng đèn và cách ghép để các bóng đèn sáng bình thường. ** Ví dụ 1: Dùng nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U0 M N U0 = 32V = 32V để thắp sáng bình thường một bộ bóng đèn cùng loại R n (2,5V -1,25W). Dây nối trong bộ bóng có điện trở không m A đáng kể. Dây nối từ bộ bóng đến nguồn có điện trở R = 1  a. Tìm công suất tối đa mà bộ bóng có thể tiêu thụ. b. Tìm cách ghép bóng để chúng sáng bình thường * Hướng dẫn giải: a. Gọi P0 công suất toàn mạch; P là công suất bộ bóng; Php là công suất hao phí trên dây nối. 2 2 Ta có P0 = P + Php  U0.I = P + R.I  I – 32I + P = 0 (1) 2 Để phương trình (1) có nghiệm thì 16 P 0 P 256 vậy Pmax = 256W b. Đèn sáng bình thường thì Uđ = 2,5V Iđ = 0,5A. Giả sử bóng ghép thành m dãy và mỗi dãy có n bóng. Ta có U0 = UAM + UR = nUđ + mIđR  32 = 2,5 n + 0,5m  64 = 5n + m (2) Giải PT (2) ta có nghiệm n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 m 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 10