Giải Lý 11 SGK nâng cao Chương 2 Bài 12 Điện năng và công suất điện. Định luật Jun-Len-xơ

Chọn phương án đúng

Theo định luật Jun – Len - xơ, nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn

A. Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện qua dây dẫn

B. Tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện

C. Tỉ lệ nghịch với bình phương cường độ dòng điện

D. Tỉ lệ bình phương điện trở của dây dẫn

Hướng dẫn giải:

Theo định luật Jun – Len - xơ, nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn được tính bởi công thức: Q = R.I².t

⇒ Q tỉ lệ với I²

Chọn đáp án B.

---

Tập hợp các đơn vị đo lường nào dưới đây không tương đương với đơn vị công suất trong hệ SI?

A. J/s

B. A.V

C. A².Ω

D. Ω²/V

Hướng dẫn giải:

Tập hợp các đơn vị đo lường tương đương với đơn vị công suất trong hệ SI là: 

J/s ,  A.V, A².Ω

⇒ Đơn vị đo lường không tương ứng với đơn vị công suất trong hệ SI là Ω²/V

Chọn đáp án D.

---

Hai bóng đèn có công suất định mức lần lượt là 25W và 100W đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế 110V. Hỏi:

a) Cường độ dòng điện qua bóng đèn nào lớn hơn?

b) Điện trở của bóng đèn nào lớn hơn?

c) Có thể mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào mạng điện có hiệu điện thế 220V được không ? Đèn nào sẽ dễ hỏng (cháy)?

Hướng dẫn giải:

a) Đèn Đ₁ (110V, 25W) hoạt động bình thường có:

\({I_1} = \frac{{{P_1}}}{{{U_1}}} = \frac{{25}}{{110}} = 0,23\left( A \right)\)

Đèn Đ₂ (110V, 100W) hoạt động bình thường có:

\(\begin{array}{l} {I_2} = \frac{{{P_2}}}{{{U_2}}} = \frac{{100}}{{110}} = 0,91\left( A \right)\\ \Rightarrow {I_2} > {I_1} \end{array}\)${\mathrm{}}_{}$

b) Ta có:

\(\begin{array}{l} {R_{{N_1}}} = \frac{{{U_1}^2}}{{{P_1}}} = \frac{{{{110}^2}}}{{25}} = 484\left( {\rm{\Omega }} \right)\\ {R_{{N_2}}} = \frac{{{U_2}^2}}{{{P_2}}} = \frac{{{{110}^2}}}{{100}} = 121\left( {\rm{\Omega }} \right)\\ \Rightarrow {R_{{N_1}}} > {R_{{N_2}}} \end{array}\)

${{\mathrm{}}_{}}_{}$

c) Khi mắc nối tiếp 2 bóng đèn vào mạng điện 220V thì dòng điện qua 2 đèn bằng nhau:

\(I = \frac{U}{{{R_{{N_1}}} + {R_{{N_2}}}}} = \frac{{220}}{{484 + 121}} = 0,36\left( A \right)\)

Ta có I > I₁ và I < I₂ .

Do đó, đèn Đ₁ sáng hơn bình thường và đèn Đ₂ sáng mờ, do đó đèn Đ₁ dễ hỏng hơn.

---

Hai bóng đèn có các hiệu điện thế định mức lần lượt là U₁ = 110V và U₂ = 220V. Tìm tỉ số các điện trở của chúng nếu công suất định mức của hai bóng đèn đó bằng nhau.

Hướng dẫn giải:

Ta có:

\(\begin{array}{l} \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \frac{{\frac{{{U_1}^2}}{{{R_1}}}}}{{\frac{{{U_1}^2}}{{{R_2}}}}} = 1\\ \Rightarrow \frac{{{U_1}^2}}{{{R_1}}} = \frac{{{U_2}^2}}{{{R_2}}}\\ \Rightarrow \frac{{{R_1}}}{{{R_2}}} = \frac{{{U_1}^2}}{{{U_2}^2}} = {\left( {\frac{{110}}{{220}}} \right)^2} = \frac{1}{4} \end{array}\)

Đáp số: \({R_2} = 4{R_1}\)

---

Để bóng đèn loại 120V- 60W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế là 220V người ta mắc nối tiếp với nó một điện trở phụ R. Tìm điện trở phụ đó.

Hướng dẫn giải:

Ta có mạch điện như hình vẽ

Đèn Đ(120V, 60W) sáng bình thường nên:

U_MB= 120V và \(I = \frac{P}{U} = \frac{{60}}{{120}} = 0,5\left( A \right)\)

\( =  > {U_{AM}} = {U_{AB}} - {U_{MB}} = 220 - 120 = 100V\)

Vậy,  \(R = \frac{{{U_{AM}}}}{I} = \frac{{100}}{{0,5}} = 200\left( {\rm{\Omega }} \right)\)

 

Trên đây là nội dung hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK nâng cao môn Vật lý 11 Chương 2 Bài 12 Điện năng và công suất điện. Định luật Jun-Len-xơ được trình bày rõ ràng, cụ thể với phương pháp ngắn gọn và khoa học. Hy vọng rằng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh lớp 11 học tập thật tốt!