Một bộ bóng đèn gồm các đèn sợi đốt giống nhau mắc song song, mỗi đèn có hiệu điện thế định mức 220 V. Bộ bóng đèn được mắc nối tiếp với một điện trở có giá trị không đổi R khác 0 thành một đoạn mạch. Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một hiệu điện thế không đổi U. Khi sử dụng 20 bóng đèn thì các bóng đèn sáng bình thường. Khi sử dụng 48 bóng đèn thì công suất mỗi bóng đèn chỉ bằng 81% công suất định mức. Bóng đèn sợi đốt được xem như một điện trở thuần có điện trở không đổi, điện của dây nối không đáng kể. Tính hiệu điện thế U đặt vào đoạn mạch.

Đáp án:

- Thay thế bóng đèn sợi đốt trong gia đình không phải là một giải pháp tiết kiệm điện vì bóng đèn sợi đốt tiêu thụ điện năng nhiều nhất.

- Đèn điện: đèn bàn, đèn ống, đèn ngủ, đèn chùm.. được dùng để chiếu sáng và sưởi ấm, trang trí.

- Bóng đèn gồm bóng đèn sợi đốt, bóng đèn huỳnh quang,bóng đèn compact, bóng đèn LED.. được dùng để chiếu sáng.

bạn tham khảo

Đáp án:+Giải thích các bước giải:

a) Hiệu điện thế định mức của đèn:
Ta có:  I = E R t + R Đ + r = 150 18 + R Đ + 2 = 150 20 + R Đ   ;   U Đ = I . R Đ = 150 R Đ 20 + R Đ ;
U Đ = P I = 180 150 20 + R Đ = 24 + 1 , R Đ = 150 R Đ 20 + R Đ ⇒ 1 , 2 R Đ 2 - 102 R Đ + 108 = 0 ⇒ R Đ = 80 Ω   h o ặ c   R Đ = 5 Ω   ⇒ U Đ = 120 V   h o ặ c   U Đ = 30 V
b) Tìm R t  để hai đèn sáng bình thường

* Khi  U Đ = 120 V   :   I Đ = P U = 180 120 = 1 , 5 ( A )   ;   I = 2 . I Đ = 2 . 1 , 5 = 3 ( A ) ;
U N = U t + U Đ = E - I r = 150 - 3 . 2 = 144 ( V ) ⇒ U t = U N - U Đ = 144 - 120 = 24 ( V ) ⇒ R t = U t I = 24 3 = 8 ( Ω ) .

* Khi  U Đ = 30 V   :   I Đ = P U = 180 30 = 6 ( A )   ;   I = 2 . I Đ = 2 . 6 = 12 ( A ) ;

U N = U t + U Đ = E - I r = 150 = 12 . 2 = 126 ( V ) ⇒ U t = U N - U Đ = 126 - 30 = 96 ( V ) ⇒ R t = U t I = 96 12 = 8 ( Ω ) .

c) Số đèn tối đa có thể thắp sáng:

* Với đèn có  U Đ = 120 V   :   I Đ = P U = 180 120 = 1 , 5 ( A )   ;   I = n . I Đ = 1 , 5 n .

I = 1 , 5 n = E R t + R Đ n + r ⇒ E = 1 , 5 n . R t + 1 , 5 . R Đ + 1 , 5 . n . r ⇒ n = E - 1 , 5 R Đ 1 , 5 ( R t + r ) ⇒ n = n m a x   k h i   R t = 0   v à   n m a x = 150 - 1 , 5 . 80 1 , 5 . 2 = 10 .

Hiệu suất khi đó:  H = U E = 120 150 = 0 , 8 = 80 %

* Với đèn có  U Đ = 30 V   :   I Đ = P U = 180 30 = 6 ( A )   ;   I = n . I Đ = 6 n .

I = 6 n = E R t + R Đ n + r ⇒ E = 6 . n . R t + 6 . R Đ + 6 . n . r ⇒ n = E - 6 . R Đ 6 ( R t + r ) ⇒ n = n m a x   k h i   R t = 0   v à   n m a x = 150 - 6 . 5 6 . 2 = 10

Hiệu suất khi đó:  H = U E =30 150 = 0 , 2 = 20