có 2 điện trở R1=30Ω và biến trở Rb mắc nội tiếp với nhau vào nguồn điện có hiệu điện thế U=18V
1. khi Rb=10Ω tính điện trở và cđdđ của toàn mạch
2. nếu mắc một bóng đèn ghi (9V-4,5W) song song với R1. nhận xét độ sáng của đèn và tính Rb để đèn sáng bình thường
Đáp án:
$\begin{array}{l}
1.{R_{td}} = 40\Omega \\
{I_m} = 0,45A\\
2.{R_b} = 11,25\Omega
\end{array}$
Giải thích các bước giải:
1. Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
${R_{td}} = {R_1} + {R_b} = 10 + 30 = 40\Omega $
Cường độ dòng điện qua mạch là:
${I_m} = \dfrac{U}{{{R_{td}}}} = \dfrac{{18}}{{40}} = 0,45A$
2. Điện trở của đèn là:
${P_d} = \dfrac{{{U_d}^2}}{{{P_d}}} \Leftrightarrow {R_d} = \dfrac{{{U_d}^2}}{{{P_d}}} = \dfrac{{{9^2}}}{{4,5}} = 18\Omega $
Cường độ dòng điện định mức của đèn là:
${P_d} = {U_d}.{I_d} \Leftrightarrow {I_d} = \dfrac{{{P_d}}}{{{U_d}}} = \dfrac{{4,5}}{9} = 0,5A$
Điện trở tương đương lúc này của đoạn mạch là:
${R_{td}}’ = \dfrac{{{R_1}.{R_d}}}{{{R_1} + {R_d}}} + {R_b} = \dfrac{{30.18}}{{30 + 18}} + 10 = 21,25\Omega $
Cường độ dòng điện qua đèn lúc này là:
$\begin{array}{l}
{I_m} = \dfrac{U}{{{R_{td}}’}} = \dfrac{{18}}{{21,25}} = 0,85A\\
\Rightarrow {I_d} = \dfrac{{{R_1}}}{{{R_d} + {R_1}}}.{I_m} = \dfrac{{30}}{{30 + 18}}.0,85 = 0,53A
\end{array}$
Vậy đèn sáng bình thường.
KHi đèn sáng bình thường thì:
$\begin{array}{l}
{U_b} = U – {U_d} = 18 – 9 = 9V\\
{I_b} = {I_d} + {I_1} = {I_d} + \dfrac{{{U_d}}}{{{R_1}}} = 0,5 + \dfrac{9}{{30}} = 0,8A
\end{array}$
ĐIện trở Rb để đèn sáng bình thường là:
${R_b} = \dfrac{{{U_b}}}{{{I_b}}} = \dfrac{9}{{0,8}} = 11,25\Omega $