Bài tập Vật lý 9 Bài 10: Biến trở Điện trở dùng trong kĩ thuật

Bài tập Vật lý 9 - Có đáp án

Biến trở - Điện trở dùng trong kĩ thuật

Mời quý thầy cô cùng các em học sinh tham khảo tài liệu Bài tập Vật lý 9 Bài 10: Biến trở Điện trở dùng trong kĩ thuật do VnDoc.com biên soạn và đăng tải. Tài liệu Biến trở này với các bài tập vận dụng được xây dựng trên lý thuyết trọng tâm bài học, hỗ trợ quá trình củng cố bài học và ôn luyện nâng cao khả năng làm bài tập môn Vật lý 9. Mời thầy cô cùng các bạn học sinh tham khảo.

Để tiện trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm về giảng dạy và học tập các môn học lớp 9, VnDoc mời các thầy cô giáo, các bậc phụ huynh và các bạn học sinh truy cập nhóm riêng dành cho lớp 9 sau: Nhóm Tài liệu học tập lớp 9. Rất mong nhận được sự ủng hộ của các thầy cô và các bạn.

Bản quyền thuộc về VnDoc.
Nghiêm cấm mọi hình thức sao chép nhằm mục đích thương mại.

Bài tập 1: 1 bóng đèn có ghi 9V – 0,5A mắc nối tiếp với 1 biến trở chạy với nguồn điện không đổi 12V

a. Điều chỉnh biến trở trên đến giá trị $R=20\Omega$ $R=20\Omega$. Cho biết độ sáng của bóng đèn?

b. Hỏi phải điều chỉnh biến trở có giá trị là bao nhiêu để đèn có thể sáng bình thường, bỏ qua điện trở các dây nối

Hướng dẫn giải

a.

$\begin{align} & {{R}_{d}}=\frac{{{U}_{d}}}{{{I}_{d}}}=18\Omega \Rightarrow {{R}_{td}}={{R}_{d}}+{{R}_{b}}=30\Omega \\ & {{U}_{m}}={{U}_{d}}+{{U}_{b}}=21\Omega \\ & \Rightarrow {{I}_{m}}=\frac{{{U}_{m}}}{{{R}_{td}}}=0,7A \\ & \Rightarrow {{I}_{m}}={{I}_{b}}={{I}_{d}}=0,7A \\ \end{align}$ $\begin{align} & {{R}_{d}}=\frac{{{U}_{d}}}{{{I}_{d}}}=18\Omega \Rightarrow {{R}_{td}}={{R}_{d}}+{{R}_{b}}=30\Omega \\ & {{U}_{m}}={{U}_{d}}+{{U}_{b}}=21\Omega \\ & \Rightarrow {{I}_{m}}=\frac{{{U}_{m}}}{{{R}_{td}}}=0,7A \\ & \Rightarrow {{I}_{m}}={{I}_{b}}={{I}_{d}}=0,7A \\ \end{align}$

Ta thấy cường độ dòng điện định mức đèn nhở hơn cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn nên đèn sẽ cháy

b. Để đèn sáng bình thường thì

$\begin{align} & {{I}_{dmd}}={{I}_{d}}={{I}_{m}}=0,5A \\ & \Rightarrow {{R}_{td}}=\frac{{{U}_{m}}}{{{I}_{m}}}=\frac{21}{0,5}=42\Omega \\ & \Rightarrow {{R}_{b}}={{R}_{td}}-{{R}_{d}}=42-18=24\Omega \\ \end{align}$ $\begin{align} & {{I}_{dmd}}={{I}_{d}}={{I}_{m}}=0,5A \\ & \Rightarrow {{R}_{td}}=\frac{{{U}_{m}}}{{{I}_{m}}}=\frac{21}{0,5}=42\Omega \\ & \Rightarrow {{R}_{b}}={{R}_{td}}-{{R}_{d}}=42-18=24\Omega \\ \end{align}$

Bài tập 2: Một biến trở làm bằng hợp kim Nicrom có điện trở suất $\rho =1,{{1.10}^{-6}}\Omega .m$ $\rho =1,{{1.10}^{-6}}\Omega .m$, tiết diện dây $S=0,55m{{m}^{2}}$ $S=0,55m{{m}^{2}}$ chiều dài dây l = 10m. Hiệu điện thế lớn nhất được đặt vào hai đầu biến trở là 24V. Số ghi giá trị biến trở và cường độ dòng điện trên biến trở là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Điện trở của biến trở là:

$R=\rho .\frac{l}{S}=1,{{1.10}^{-6}}.\frac{10}{0,{{55.10}^{-6}}}=20\Omega$ $R=\rho .\frac{l}{S}=1,{{1.10}^{-6}}.\frac{10}{0,{{55.10}^{-6}}}=20\Omega$

Cường độ dòng điện chạy qua biến trở là:

$I=\frac{U}{R}=\frac{24}{20}=1,2A$ $I=\frac{U}{R}=\frac{24}{20}=1,2A$

Bài tập 3: Trên một biến trở con chạy có ghi $20\Omega -2A$ $20\Omega -2A$. Dây biến trở làm bằng Nicrom có điện trở suất $\rho =1,{{1.10}^{-6}}\Omega .m$ $\rho =1,{{1.10}^{-6}}\Omega .m$, đường kính tiết diện $d=0,8m{{m}^{2}}$ $d=0,8m{{m}^{2}}$ quấn quanh một lõi sứ hình trụ đường kính D = 2.5cm.

a. Tính số vòng dây quấn của biến trở

b. Tính hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt lên hai đầu của biến trở.

Hướng dẫn giải

Tiết diện của dây dẫn là:

$S=\frac{\pi .{{d}^{2}}}{4}=\frac{3,14.{{\left( {{8.10}^{-4}} \right)}^{2}}}{4}\approx 5,{{024.10}^{-2}}\left( {{m}^{2}} \right)$ $S=\frac{\pi .{{d}^{2}}}{4}=\frac{3,14.{{\left( {{8.10}^{-4}} \right)}^{2}}}{4}\approx 5,{{024.10}^{-2}}\left( {{m}^{2}} \right)$

Chiều dài của dây dẫn

$l=\frac{R.S}{\rho }=\frac{20.5,{{024.10}^{-2}}}{1,{{1.10}^{-6}}}=9,13m$ $l=\frac{R.S}{\rho }=\frac{20.5,{{024.10}^{-2}}}{1,{{1.10}^{-6}}}=9,13m$

Chu vi của lõi sứ

$C=\pi .c=3,14.0,025\approx 0,0785m$ $C=\pi .c=3,14.0,025\approx 0,0785m$

Số vòng dây quấn

$n=\frac{l}{C}=\frac{9,13}{0,0785}=116$ $n=\frac{l}{C}=\frac{9,13}{0,0785}=116$ vòng

Hiệu điện thế lớn nhất là:

${{U}_{\max }}={{I}_{b}}.{{R}_{b}}=2.20=40V$ ${{U}_{\max }}={{I}_{b}}.{{R}_{b}}=2.20=40V$

Bài tập 4: Một máy biến thế được thiết kế cuộn dây sơ cấp gồm 10000 vòng, hiệu điện thế đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp là 110V, hiệu điện thế lấy ra là 220V. Tính số vòng dây cuộn thứ cấp.

Hướng dẫn giải

Ta có:

$\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}\Rightarrow {{N}_{2}}=\frac{{{U}_{2}}.{{N}_{1}}}{{{U}_{1}}}=\frac{220.10000}{110}=2000$ $\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}\Rightarrow {{N}_{2}}=\frac{{{U}_{2}}.{{N}_{1}}}{{{U}_{1}}}=\frac{220.10000}{110}=2000$ vòng

Bài tập 5: Một biến trở có điện trở lớn nhất là $150\Omega$ $150\Omega$ làm bằng dây hợp kim Nikelin có điện trở suất là $0,{{4.10}^{-6}}\Omega .m$ $0,{{4.10}^{-6}}\Omega .m$, có tiết diện bằng $1,6m{{m}^{2}}$ $1,6m{{m}^{2}}$.

a. Tính chiều dài của dây

b. Một bóng đèn khi sáng bình thường thì $I=1,25A,R=50\Omega$ $I=1,25A,R=50\Omega$, mắc nối tiếp với biến trở trên vào U = 90V. Điều chỉnh biến trở có giá trị R đến bao nhiêu để đèn sáng bình thường?

Hướng dẫn giải

a. Ta có:

$R=\rho .\frac{l}{S}\Rightarrow 150=0,{{4.10}^{-6}}.\frac{l}{1,{{6.10}^{-6}}}\Rightarrow l=600m$ $R=\rho .\frac{l}{S}\Rightarrow 150=0,{{4.10}^{-6}}.\frac{l}{1,{{6.10}^{-6}}}\Rightarrow l=600m$

b. ${{U}_{d}}={{I}_{d}}.{{R}_{d}}=1,25.50=62,5\Omega$ ${{U}_{d}}={{I}_{d}}.{{R}_{d}}=1,25.50=62,5\Omega$

Vì đèn được mắc nối tiếp với biến trở nên ${{U}_{d}}+{{U}_{b}}=U\Rightarrow {{U}_{b}}=U-{{U}_{d}}=90-62,5=27,5V$ ${{U}_{d}}+{{U}_{b}}=U\Rightarrow {{U}_{b}}=U-{{U}_{d}}=90-62,5=27,5V$

Để đèn sáng bình thường thì ${{I}_{d}}={{I}_{b}}=1,25A\Rightarrow {{R}_{b}}=\frac{{{U}_{b}}}{{{I}_{b}}}=\frac{27,5}{1,25}=22\Omega$ ${{I}_{d}}={{I}_{b}}=1,25A\Rightarrow {{R}_{b}}=\frac{{{U}_{b}}}{{{I}_{b}}}=\frac{27,5}{1,25}=22\Omega$

-------------------------------------------------------

Ngoài Biến trở Điện trở dùng trong kĩ thuật. Mời các bạn học sinh còn có thể tham khảo thêm Giải Vở BT Vật Lý 9, Giải bài tập Vật Lí 9, Trắc nghiệm Vật lý 9 hoặc đề thi học học kì 1 lớp 9, đề thi học học kì 2 lớp 9 các môn Toán, Văn, Anh, Hóa, Lý, Địa, Sinh mà chúng tôi đã sưu tầm và chọn lọc. Với đề thi học kì 2 lớp 9 này giúp các bạn rèn luyện thêm kỹ năng giải đề và làm bài tốt hơn. Chúc các bạn học tốt