Bài 10. Biến trở - Điện trở dùng trong kĩ thuật - Giải bài tập SBT Vật Lý 9

Đang tải...

Giải bài tập vật lý 9 biến trở kĩ thuật

10.1 (SBT, trang 27) Cần làm một biến trở có điện trở lớn nhất là 30Ω bằng dây dẫn Nikêlin có điện trở suất 0,40. $10^{-6}$ Ω.m và tiết diện 0,5 $mm^{2}$ . Tính chiều dài của dây dẫn.

Giải:

Chiều dài của dây dẫn là:

10.2 (SBT, trang 27) Trên một biến trở con chạy có ghi 50Ω – 2,5A.

a. Hãy cho biết ý nghĩa của hai số ghi này.

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

c. Biến trở được làm bằng dây hợp kim nicrom có điện trở suất 1,10. $10^{-6}$ Ω.m và chiều dài 50m. Tính tiết diện của dây dẫn dùng để làm biến trở.

Giải:

a) 50Ω là điện trở lớn nhất của biến trở.

2.5A là cường độ dòng điện lớn nhất mà biến trở chịu được.

b) Hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt lên hai đầu cuộn dây của biến trở là:

$U_{max}$ = $I_{max}$ . $R_{max}$ = 2,5.50 = 125 (V)

c) Tiết diện của dây dẫn là:

10.3 (SBT, trang 27) Cuộn dây của một biến trở con chạy được làm bằng hợp kim Nikêlin có điện trở suất 0,40.10^-6Ω.m, có tiết diện đều là 0,60 $mm^{2}$ và gồm 500 vòng quấn quanh lõi sứ trụ tròn đường kính 4cm.

a. Tính điện trở lớn nhất của biến trở này.

b. Hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt lên hai đầu cuộn dây của biến trở là 67V. Hỏi biến trở này chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là bao nhiêu?

Giải:

a) Chiều dài của dây dẫn là:

/ = n.π.d = 500.3,14.0,04 = 62,8 (m)

Điện trở lớn nhất của biến trở là:

b) Biến trở chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là:

10.4 (SBT, trang 27)

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 10.1, trong đó hiệu điện thế giữa hai điểm A và B được giữ không đổi và đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở bằng 0. Câu phát biểu nào dưới đây là đúng?

Giải bài tập vật lý 9 biến trở kĩ thuật

A. Đèn sáng mạnh lên khi di chuyển con chạy của biến trở về đầu M.

B. Đèn sáng yếu đi khi di chuyển con chạy của biến trở về đầu M.

C. Đèn sáng mạnh lên khi di chuyển con chạy của biến trở về đầu N.

D. Cả ba câu trên đều không đúng.

Đáp án:

Chọn A. Đèn sáng mạnh lên khi di chuyển con chạy của biến trở về đầu M.

10.5 (SBT, trang 27) Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 2,5V và cường độ dòng điện định mức 0,4A được mắc với một biến trở con chạy để sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V.

a. Đèn và biến trở phải mắc với nhau như thế nào để đèn có thể sáng bình thường? Vẽ sơ đồ mạch điện này.

b. Để đèn sáng bình thường thì phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu?

c. Nếu biến trở có điện trở lớn nhất là 40Ω thì khi đèn sáng bình thường dòng điện chạy qua bao nhiêu phần trăm (%) tổng số vòng dây của biến trở?

Giải:

a) Vì hiệu điện thế định mức của đèn nhỏ hon hiệu điện thế của nguồn nên để đèn có thể sáng bình thường thì đèn và biến trỏ- phải mắc nối tiếp với nhau (hình vẽ).

Giải bài tập vật lý 9 biến trở kĩ thuật

b) Khi đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế giữa hai đầu của đèn là $U_{d}$ = 2,5V; cường độ dòng điện qua đèn là $I_{d}$ = 0,4A.

Đèn và biến trở mắc nối tiếp nên: I = $I_{d}$ = $I_{bt}$

$U_{bt}$ = U – $U_{d}$ = 12 – 2,5 = 9,5 (V)

Điện trở của biến trở khi đó có giá trị là:

c) Số phần trăm vòng dây của biến trở có dòng điện chạy qua là

10.6 (SBT trang 28) Trong mạch điện có sơ đồ vẽ ở hình 10.2, nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V.

Giải bài tập vật lý 9 biến trở kĩ thuật

a. Điều chỉnh con chạy của biến trở để vôn kế chỉ 6V thì ampe kế chỉ 0,5A. Hỏi khi đó biến trở có điện trở là bao nhiêu?

b. Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu để vôn kế chỉ 4,5V.

Giải:

a) Vì vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu R nên $U_{R}$ = 6V.

Vì biến trở nối tiếp với R nên $U_{bt}$ = $U-U_{R}$ = 12 – 6 = 6 (V).

Khi đó biến trở có điện trở là:

b) Từ câu a) suy ra:

Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở là:

$U'_{bt}$ = $U - U'_{R}$ = 12 – 4,5 = 7,5 (V)

Ta có:

Vậy khi đó biến trở có điện trở là 20Q.

10.7 (SBT, trang 28) Hiệu điện thế U trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.3 được giữ không đổi. Khi dịch chuyển con chạy của biến trở tiến dần về phía đầu N thì chỉ số ampe kế sẽ thay đổi như thế nào?

Giải bài tập vật lý 9 biến trở kĩ thuật

A. Giảm dần đi.

B. Tăng dần lên.

C. Không thay đổi.

D. Lúc đầu giảm dần đi, sau đó tăng dần.

Đáp án:

Chọn A. Giảm dần đi.

10.8 (SBT, trang 29) Biến trở không có kí hiệu nào dưới đây?

Giải bài tập vật lý 9 biến trở kĩ thuật

Đáp án:

Chọn B.

10.9 (SBT, trang 29) Câu phát biểu nào dưới đây về biến trở là không đúng?

A. Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số.

B. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi cường độ dòng điện.

C. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu dụng cụ điện.

D. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để đổi chiều dòng điện trong mạch.

Đáp án:

Chọn D. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để đổi chiều dòng điện trong mạch.

10.10 (SBT, trang 29) Trước khi mắc biến trở vào mạch để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến trở có giá trị nào dưới đây?

A. Có giá trị 0

B. Có giá trị nhỏ.

C. Có giá trị lớn.

D. Có giá trị lớn nhất.

Đáp án:

Chọn D. Có giá trị lớn nhất.

10.11 (SBT, trang 29) Trên một biến trở có ghi 30Ω-2,5A. Các số ghi này có ý nghĩa nào dưới đây?

A. Biến trở có điện trở nhỏ nhất là 30Ω và chịu được dòng điện có cường độ nhỏ nhất là 2,5A.

B. Biến trở có điện trở nhỏ nhất là 30Ω và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A.

C. Biến trở có điện trở lớn nhất là 30Ω và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A.

D. Biến trở có điện trở lớn nhất là 30Ω và chịu được dòng điện có cường độ nhỏ nhất là 2,5A

Đáp án:

Chọn C. Biến trở có điện trở lớn nhất là 30Q và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A.

10.12 (SBT, trang 30) Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức là 3V và khi sáng bình thường thì dòng điện qua đèn có cường độ là 0,32A. Mắc bóng đèn này nối tiếp với một biến trở rồi mắc vào hiệu điện thế không đổi 12V. Hỏi biến trở này phải có giá trị lớn nhất tối thiểu là bao nhiêu để đèn sáng bình thường?

Giải:

Khi đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế giữa hai đầu của biến trở là:

$U_{bt}$ = $U - U_{d}$ = 12 – 3 = 9(V)

Giá trị lớn nhất tối thiểu của biến trở là:

10.13 (SBT, trang 30) Người ta dùng dây nicrom có điện trở suất là 1,1. $10_{-6}$ Ωm và có đường kính tiết diện là $d_{1}$ =0,8mm để quấn một biến trở có điện trở lớn nhất là 20Ω.

a. Tính độ dài $l_{1}$ của đoạn dây nicrom cần dùng để quấn biến trở nói trên.

b. Dây nicrom của biến trở này được quấn thành một lớp gồm những vòng sát nhau trên một lõi sứ có đường kính $d_{2}$ =2,5 cm. Tính chiều dài tối thiểu $l_{1}$ của lõi sứ này.

Giải:

a) Tiết diện của dây dẫn là:

Chiều dài của dây dẫn là:

b) Chiều dài tối thiểu của lõi sứ là:

10.14 (SBT, trang 30) Một biến trở R_bcó giá trị lớn nhất là 30Ω được mắc với hai điện trở $R_{1}$ =15Ω và $R_{2}$ =10Ω thành mạch có sơ đồ như hình 10.5 , trong đó hiệu điện thế không đổi U=4,5V. Hỏi khi điều chỉnh biến trở thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở $R_{1}$ có giá trị lớn nhất $I_{max}$ và nhỏ nhất $I_{min}$ là bao nhiêu?

Giải:

Khi điều chỉnh biến trở để $R_{btmax}$ = 0 thì điện trở $R_{2}$ bị nối tắt không có dòng điện chạy qua, mạch điện chỉ còn $R_{1}$ . Khi đó, mạch điện có điện trở nhỏ nhất nên cường độ dòng điện chạy qua $R_{1}$ có giá trị lớn nhất là: