Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn điện có suất điện động E = 6,6V điện trở trong r = 0,12Omega , bóng đèn và a) Điều chỉnh R_1 và R_2 sao cho 2 đèn sáng bình thường. Tính các giá trị của R_1
Cường độ dòng điện định mức và điện trở của các đèn: \[{I_{d1}} = \frac{{{P_{d1}}}}{{{U_{d1}}}} = \frac{3}{6} = 0,5A;\]
\[{I_{d2}} = \frac{{{P_{d2}}}}{{{U_{d2}}}} = \frac{{1,25}}{{2,5}} = 0,5A\]
\[{R_{d1}} = \frac{{U_{d1}^2}}{{{P_{d1}}}} = \frac{{{6^2}}}{3} = 12\Omega ;\]
\[{R_{d2}} = \frac{{U_{d2}^2}}{{{P_{d2}}}} = \frac{{2,{5^2}}}{{1,25}} = 5\Omega \]
Đèn sáng bình thường nên cường độ dòng điện qua mạch chính: \[I = {I_{d1}} + {I_{d2}} = 1A\]
Hiệu điện thế 2 đầu \[{R_2}\] bằng: \[{U_2} = {U_{d1}} - {U_{d2}} = 6 - 2,5 = 1,5V\]
Vậy điện trở: \[{R_2} = \frac{{{U_2}}}{{{I_{d2}}}} = \frac{{1,5}}{{0,5}} = 3\Omega ;\]
Hiệu điện thế hai đầu \[{R_1}\] bằng:
\[{U_1} = U - {U_{d1}} = \left( {E - I.r} \right) - {U_{d1}}\]\[ = \left( {6,6 - 1.0,12} \right) - 6 = 0,48\Omega \]
Vậy điện trở: \[{R_1} = \frac{{{U_1}}}{I} = \frac{{0,48}}{1} = 0,48\Omega \]
b) Giữ nguyên giá trị của \[{R_1}\], điều chỉnh biến trở \[{R_2}\] sao cho nó có giá trị \[R_2 = 1\Omega \]
Khi đó mạch ngoài gồm
\[{R_{d22}} = R_2 + {R_{d2}} = 1 + 5 = 6\Omega \]
\[{R_{1d22}} = \frac{{{R_1}.{R_{d22}}}}{{{R_1} + {R_{d22}}}} = \frac{{12.6}}{{12 + 6}} = 4\Omega \]
Điện trở tương đương ở mạch ngoài: \[R = {R_1} + {R_{1d22}} = 0,48 + 4 = 4,48\Omega \]
Cường độ dòng điện qua mạch chính là: \[I = \frac{E}{{R + r}} = \frac{{6,6}}{{4,48 + 0,12}} = \frac{{33}}{{23}}A\]
Hiệu điện thế thực tế hai đầu đèn 1: \[U_1 = I.{R_{1d22}} = \frac{{33}}{{23}}.4 = \frac{{132}}{{23}}\]\[ = 5,74V < {U_{d1}} = 6V,\]
Nếu đèn 1 sáng yếu.
Cường độ dòng điện thực tế qua đèn 2: \[I_2 = \frac{{U_1}}{{{R_{1d22}}}} = \frac{{\frac{{132}}{{23}}}}{6}\]\[ = 0,96A > {I_{d2}} = 0,5A\]
Nếu đèn 2 sáng quá và dễ cháy.
