Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện U có hiệu điện thế không đổi là 21 V; R = 45Omega R1= 3Omega , bóng đèn có điện trở không đổi . Ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể.

a. Khi khía K đóng thì và C ở N thì biến trở bị nối tắt. Suy ra ta có:\[\begin{array}{l}{R_{td}} = \frac{U}{{{I_A}}} = \frac{{21}}{4} = 5,25\Omega \Rightarrow {R_{2d}} = {R_{td}} - R1 = 2,25\Omega \Rightarrow {R_2} = 4,5\Omega \\{I_m} = \frac{U}{{{R_{td}}}} \Rightarrow {I_d} = {I_m}\frac{{{R_2}}}{{{R_2} + {R_d} + R - x}} = U.\frac{{13,5 - x}}{{ - {x^2} + 6x + 81}}.\frac{{4,5}}{{13,5 - x}} = \frac{{4,5U}}{{ - {x^2} + 6x + 81}}\\{I_{dmin}} \Leftrightarrow {( - {x^2} + 6x + 81)_{max}} \Leftrightarrow x = 3\Omega \\{I_{dmin}} = \frac{{21.4,5}}{{90}} = 1,05A\end{array}\]

\[{R_{td}} = \frac{U}{{{I_A}}} = \frac{{21}}{4} = 5,25\Omega \]\[ \Rightarrow {R_{2d}} = {R_{td}} - R1 = 2,25\Omega \]\[ \Rightarrow {R_2} = 4,5\Omega \]

b. Đặt \[{R_x} = x\] ta có:

\[{I_m} = \frac{U}{{{R_{td}}}} \Rightarrow {I_d} = {I_m}\frac{{{R_2}}}{{{R_2} + {R_d} + R - x}} = U.\frac{{13,5 - x}}{{ - {x^2} + 6x + 81}}.\frac{{4,5}}{{13,5 - x}}\]\[ = \frac{{4,5U}}{{ - {x^2} + 6x + 81}}\]

Cường độ dòng điện qua đèn phải là nhỏ nhất để đèn tối nhất nên ta có:

\[{I_{dmin}} \Leftrightarrow {( - {x^2} + 6x + 81)_{max}} \Leftrightarrow x = 3\Omega \]

Cường độ dòng điện nhỏ nhất đó có giá trị nhỏ nhất là:\[{I_{dmin}} = \frac{{21.4,5}}{{90}} = 1,05A\]

c. Khi bắt đầu dịch từ M thì đèn đang sáng thì bắt đầu tối dần đến điểm A mà tại đó đèn tối nhất (\[{R_{AM}} = 3{\rm{ }}\Omega \]) sau đó đèn sáng dần lên đến khi chạm N.