Quay lại giao diện cũ
Phần tự luận (4 điểm)
(1 điểm) a. Phát biểu quy tắc nắm tay phải.
(1 điểm) b. Treo một nam châm gần ống dây như hình dưới đây. Hiện tượng gì sẽ xảy ra với kim nam châm khi ta đóng khóa K?
Hướng dẫn giải
a. Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.
b. Khi đóng khóa K, có dòng điện chạy qua ống dây, ống dây có từ trường. Áp dụng quy tắc nắm tay phải, ta xác định được chiều các đường sức từ trong lòng ống dây. Hai đầu của ống dây là hai cực từ, đầu có các đường sức từ đi ra là từ cực Bắc, đầu có các đường sức từ đi vào là từ cực Nam.
Đầu ống dây gần với kim nam châm là từ cực Bắc, do đó kim nam châm bị đẩy ra xa.
Kim nam châm bị quay quanh sợi dây nên sau đó nó sẽ bị ống dây hút lại.
(2 điểm) Giữa hai điểm A, B có hiệu điện thế không đổi U = 12 V, người ta mắc nối tiếp điện trở R1 = 25 Ω và một biến trở có điện trở lớn nhất R2 = 15 Ω.
a) Khi R2 = 15 Ω. Tính điện trở tương đương của mạch và cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở khi đó.
b) Biến trở R2 là một dây dẫn đồng chất có tiết diện S = 0,06 mm2 và có điện trở suất ρ = 0,5.10-6 m. Hãy tính chiều dài của dây dẫn quấn biến trở.
c) Mắc thêm một bóng đèn Đ (6 V - 3 W) song song với điện trở R1 trong mạch trên. Điều chỉnh biến trở để đèn sáng bình thường. Tính điện trở của biến trở khi đó.
Hướng dẫn giải
a. Điện trở tương đương của mạch là:
\(R_{tđ}=R_1+R_2=25+15=40\Omega\)
Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là:
\(I_1=I_2=I=\dfrac{U}{R_{tđ}}=\dfrac{12}{40}=0,3A\)
b. Đổi S = 0,06 mm2 = 0,06.10-6 m2
Ta có công thức tính điện trở:
\(R_2=\dfrac{\rho.l}{S}\Rightarrow l=\dfrac{R_2.S}{\rho}=\dfrac{15.0,06.10^{-6}}{0,5.10^{-6}}=1,8m\)
c. Cường độ dòng điện định mức của đèn:
\(I_{đm}=\dfrac{P_{đm}}{U_{đm}}=\dfrac{3}{6}=0,5A\)
Vì đèn sáng binh thường nên hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 bằng hiệu điện thế định mức của đèn:
\(U_1=U_{đm}=6V\)
Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở là:
\(U_b=U-U_1=12-6=6V\)
Cường độ dòng điện chạy qua R1 là:
\(I_1=\dfrac{U_1}{R_1}=\dfrac{6}{25}=0,24A\)
Cường độ dòng điện chạy qua biến trở là:
\(I_b=I_1+I_{đm}=0,24+0,5=0,74A\)
Vậy điện trở biến trở khi đó là:
\(R_b=\dfrac{U_b}{I_b}=\dfrac{6}{0,74}=8,11\Omega\)