Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế không đổi 12 V mắc nối tiếp hai điện trở R1 = 4 Ω và R2 = 2 Ω. a) Tính cường độ dòng điện qua cả mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở. b) Tính công suất của mỗi điện trở và điện năng tiêu thụ của mỗi điện trở trong thời gian 1 min. c) Nếu thay R2 bằng đèn (6 V – 18 W) thì đèn có sáng bình thường không? Vì sao?

Đáp án + giải thích các bước giải : 

$\\$ `a)` Điện trở tương đương của mạch là :

$\\$ `R_(tđ) = R_1 + R_2 = 4 + 2 = 6(Omega)`

$\\$ `->` Cường độ dòng điện qua cả mạch là :

 $\\$ `I = U/R_(tđ) = 12/6 = 2(A)`

$\\$ `Vì : R_1 ntR_2 => I = I_1 = I_2 = 2(A)`

$\\$` ->` Hiệu điện thế 2 đầu `R_1` là :

$\\$ `U_1 = I_1.R_1 = 2.4 = 8(Omega)`

$\\$ `->` Hiệu điện thế 2 đầu `R_2` là :

$\\$ `U_2 = U - U_1 = 12 - 8 = 4(Omega)`

$\\$` b)` Công suất của mỗi điện trở là :
$\\$ `mathcalP_1 = I^2.R_1 = 2^2. 4 = 16(W)`

$\\$` mathcalP_2 = I^2.R_2 = 2^2.2 = 8(W)`

$\\$ `->` Điện năng tiêu thụ của mỗi điện trở trong `1ph = 60s` là :
$\\$ `A_1 = mathcalP_1.t = 16.60 = 960(J)`

$\\$ `A_2 = mathcalP_2.t = 8.60 = 480(J)`

$\\$` c)` Điện trở của đèn là :
$\\$ `R_đ = U_(dm)^2/mathcalP_(dm) = 6^2/18 = 2(Omega)`

$\\$ Cường độ dòng điện định mức của đèn là :
$\\$ `I_(dm) = U_(dm)/R_đ = 6/2 = 3(A)`

$\\$ `Vì : R_đ = R_2 = 2(Omega)`

$\\$ `->` Khi thay `R_2` bằng đèn thì điện trở toàn mạch không thay đổi 

$\\$ `->` Cường độ dòng điện toàm mạch không đổi và vẫn bằng `2A`

$\\$ `Mà : I_(dm) = 3(A)`

$\\$` -> I < I_(dm)`

$\\$ `->` Đèn sáng yếu hơn bình thường