Cho mạch điện như hình vẽ:
\({e_1} = 12V;{e_2} = 18V\); \({r_1} = {r_2} = 1\Omega \);\({R_0} = 3\Omega \). Đèn ghi \(6V - 6W\). \(R\) là biến trở. Khi \(R = 6\Omega \) đèn sáng thế nào?
Trả lời bởi giáo viên
+ Khi \(R{\rm{ }} = 6\Omega \). Ta xét nguồn điện tương đương gồm hai nhánh chứa hai nguồn \({e_1}\) và\({e_2}\).
Giả sử cực dương của nguồn tương đương ở A. Biến trở R và đèn là mạch ngoài.
\(\begin{array}{l}\dfrac{1}{{{r_b}}} = \dfrac{1}{{{r_1} + {R_0}}} + \dfrac{1}{{{r_2}}} = \dfrac{1}{{1 + 3}} + \dfrac{1}{1} = \dfrac{5}{4}\\ \to {r_b} = \dfrac{4}{5}\Omega \end{array}\)
\({e_b} = \dfrac{{\dfrac{{{e_1}}}{{{r_1} + {R_0}}} - \dfrac{{{e_2}}}{{{r_2}}}}}{{\dfrac{1}{{{r_b}}}}} = \dfrac{{\dfrac{{12}}{{1 + 3}} - \dfrac{{18}}{1}}}{{\dfrac{5}{4}}} = - 12V < 0\)
=> Cực dương của nguồn tương đương ở B.
Ta có điện trở của đèn: \({R_D} = \dfrac{{{U^2}}}{P} = \dfrac{{{6^2}}}{6} = 6\Omega \)
Cường độ dòng điện định mức của đèn: \({I_{dm}} = \dfrac{P}{U} = \dfrac{6}{6} = 1A\)
\({I_d} = I = \dfrac{{{e_b}}}{{R + {R_d} + {r_b}}} = \dfrac{{12}}{{6 + 6 + \dfrac{4}{5}}} = 0,9375A < {I_{dm}}\)
\( \Rightarrow \) Đèn sáng yếu
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch
+ Áp dụng biểu thức: \(P = UI = \dfrac{{{U^2}}}{R}\)