Để trang trí cho một quầy hàng người ta dùng các bóng đèn 6V -9W mắc nối tiếp vào mạch điện có hiệu điện thế không đổi U= 240 V . a. Tìm số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường. b. Nếu có một bóng bị cháy, người ta nối tắt đoạn mạch có bóng đó lại thì công suất tiêu thụ của mỗi bóng tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm? Các đèn sáng bình thường hay dễ bị cháy?
2 câu trả lời
$\text{Đáp án + giải thích các bước giải}$
$\\$ `a)` Điện trở của các bóng là :
$\\$ `R = U_(dm)^2/mathcalP_(dm) = 6^2/9 = 4(Omega)`
$\\$ Cường độ dòng điện định mức của bóng là :
$\\$ `I_(dm) = mathcalP_(dm)/U_(dm) = 1,5(A)`
$\\$ Với `n` điện trở mắc nối tiếp, để các đèn sáng bình thường khi mắc nối tiếp thì
$\\$ `I = I_(dm) = 1,5(A) to R = U/I = (240)/(1,5) = 160`
$\\$ `=> 4n = 160`
$\\$` => n = 40`
$\\$ Vậy : Số bóng đèn cần dùng để sáng bình thường là : `n = 40 ` bóng
$\\$ `b)` Nếu 1 bóng bị cháy thì điện trở tương đương của mạch lúc này :
$\\$ `R_(tđ) = 39n = 39. 4 = 156(Omega)`
$\\$ `to I' = U/R_(tđ) = 240/156 = 20/13(A) ~~ 1,54 > I_(dm)`
$\\$ `to` Công suất tiêu thụ của mỗi đèn lúc sau là :
$\\$ `mathcalP' = I'^2. R = (20/13)^2. 4 ~~ 9,47(W) > mathcalP_(dm)`
$\\$ `to` Công suất tiêu thụ của mỗi đèn tăng, và tăng :
$\\$ `(mathcalP' - mathcalP)/9. 100% = (9,47 - 9)/9. 100% ~~ 5,(2) %`
$\\$ Vì công suất lớn hơn công suất định mức `to` Các đèn dễ bị cháy
a) Do chúng mắc nối tiếp
`=>` Cường độ dòng điện qua chúng bằng nhau
Do chúng có cùng điện trở
`=>` Hiệu điện thế qua mỗi bóng đèn là bằng nhau
Có: `U_1 = 6V; U = 240V`
Tất cả sáng bình thường:
`=> U_1 = U_2 = ... = U_n = 6V`
Có tất cả số bóng là:
`n = 240 : 6 = 40 bóng`
b) Điện trở của 1 bóng là:
`R = U^2/P = 6^2/9 = 4Omega`
Công suất tiêu thụ ban đầu là: `P_1 = 9W` (đèn sáng bình thường)
Điện trở tương đương sau khi 1 bóng bị cháy là:
`R_(tđ) = 4*(40-1) = 156Omega`
Cường độ dòng điện là:
`I_2 = 240/156 ~~1,54A`
Hiệu điện thế qua 1 điện trở là:
`U_2 = 240/39 = 6,15V`
`=>` Công suất tiêu thụ lúc sau là:
`P_2 = 6,15*1,54 ~~ 9,47W`
`=>` Công suất mỗi bóng tăng và tăng:
`(9,47)/9 * 100% - 100% ~~ 5,22%`