Trên một bàn là có ghi 110V – 550W 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? c) Có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ điện này vào hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để chúng không bị hỏng? Tính công suất của mỗi dụng cụ khi đó

Đáp án:

 a. Áp dụng công thức: 

$\mathscr{P} = U.I = \dfrac{U^2}{R} \Rightarrow R = \dfrac{U^2}{\mathscr{P}}$ 

Điện trở của bàn là: 

   $R_1 = \dfrac{110^2}{550} = 22 (\Omega)$ 

Điện trở của bóng đèn: 

   $R_2 = \dfrac{110^2}{40} = 302,5 (\Omega)$ 

b. Cường độ dòng điện định mức của các thiết bị là: 

  $I_1 = \dfrac{\mathscr{P_1}}{U_1} = \dfrac{550}{110} = 5 (A)$ 

  $I_2 = \dfrac{\mathscr{P_2}}{U_2} = \dfrac{40}{110} = \dfrac{4}{11} (A)$ 

Kgi mắc nối tiếp hai thiết bị này vào hiệu điện thế $U = 220V$ thì: 

Điện trở tương đương của đoạn mạch là: 

$R_{tđ} = R_1 + R_2 = 22 + 302,5 = 324,5 (\Omega)$ 

Cường độ dòng điện chạy qua các thiết bị là: 

$I = I_1 ' = I_2 ' = \dfrac{U}{R_{tđ}} = \dfrac{220}{324,5} \approx 0,68 (A)$ 

Vì $I_1 ' < I_1$ nên bàn là hoạt động yếu hơn bình thường. 

Vì $I_2 ' >  I_2$ nên bóng đèn hoạt động mạnh hơn bình thường và dễ bị hỏng. 

Do đó không thể mắc nối tiếp hai thiết bị này vào hiệu điện thế $U = 220V$  

c. Khi mắc hai thiết bị này nối tiếp thì cường độ dòng điện lớn nhất qua mạch là $I_2 = \dfrac{4}{11}A$ nên hiệu điện thế lớn nhất giữa hai đầu đoạn mạch là: 

   $U_2 = \dfrac{4}{11}.324,5 = 118 (V)$ 

Công suất của các thiết bị lúc này là: 

  $\mathscr{P_1} =( \dfrac{4}{11})^2.22 \approx 2,9 (W)$ 

  $\mathscr{P_2} =( \dfrac{4}{11})^2.302,5 = 40 (W)$ 

Giải thích các bước giải: