Trên hai bóng đèn dây tóc gồm Đ1 (6V-6W), Đ2 (6V-9W). Cần mắc hai bóng đèn này cùng với một biến trở vào hai đầu đoạn mạch có HĐT 12V để cả hai đèn đều sáng bình thường.
a. Vẽ sơ đồ mạch điện và giải thích cách vẽ thỏa mãn yêu cầu nói trên .
b. Tính điện trở của biến trở khi đó và điện trở của toàn mạch
c. Tính tiền điện phải trả cho 2 bóng đèn trên và cả mạch trong thời gian sử dụng 150h, giá 1kwh là 3000 đồng.
c. Biến trở có giá trị lớn nhất là 30Ω, làm bằng đồng, tiết diện 0,34mm2. Tính chiều dài dây làm biến trở.
a)Để đèn sáng bình thường ta cần mắc hai đèn nối tiếp nhau do:
\(U_{đmĐ1}+U_{đmĐ2}=U\)
b)Đèn sáng bình thường.
\(R_1=\dfrac{U_1^2}{P_1}=\dfrac{6^2}{6}=6\Omega;I_{đm1}=\dfrac{P_1}{U_1}=\dfrac{6}{6}=1A\)
\(R_2=\dfrac{U_2^2}{P_2}=\dfrac{6^2}{9}=4\Omega;I_{đm2}=\dfrac{P_2}{U_2}=\dfrac{9}{6}=1,5A\)
Khi đó, mắc thêm biến trở nối tiếp đèn 1.
CTM: \(\left(R_b//Đ_1\right)ntĐ_2\)
\(\Rightarrow I_m=1,5A\)
\(R_{tđ}=\dfrac{U}{I}=\dfrac{12}{1,5}=8\Omega\)
\(R_{1b}=R_{tđ}-R_2=8-4=4\Omega\)
Mặt khác: \(R_{1b}=\dfrac{R_1\cdot R_b}{R_1+R_b}=\dfrac{6\cdot R_b}{6+R_b}=4\Rightarrow R_b=12\Omega\)
c)Điện năng đèn 1 tiêu thụ trong 150h là:
\(A_1=U_1\cdot I_1\cdot t=R_1\cdot I_1^2\cdot t=6\cdot1^2\cdot150\cdot3600=3240000J=0,9kWh\)
Điện năng đèn 2 tiêu thụ trong 150h là:
\(A_2=U_2I_2t=R_2\cdot I_2^2\cdot t=4\cdot1,5^2\cdot150\cdot3600=4860000J=1,35kWh\)
Tổng điện năng hai đèn tiêu thụ trong 150h là:
\(A=A_1+A_2=0,9+1,35=2,25kWh\)
Tiền điện phải trả: \(T=2,25\cdot3000=6750\left(đồng\right)\)
d)Điện trở suất của đồng là \(\rho=1,7\cdot10^{-8}\Omega.m\)
Chiều dài dây làm biến trở: \(R=\rho\cdot\dfrac{l}{S}\)
\(\Rightarrow l=\dfrac{R\cdot S}{\rho}=\dfrac{30\cdot0,34\cdot10^{-6}}{1,7\cdot10^{-8}}=600m\)
