Một bóng đèn ghi 3V-3W đc mắc nối tiếp với một biến trở Rb vào một mạch điện AB có hiệu điện thế là 9V
a.Khi biến trở Rb có giá trị 9Ω. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua mạch chính?
b. Mắc thêm điện trở R=2Ω song song vs bóng đèn. Tính giá trị của biến trở Rb khi đó để sáng bình thường
Đáp án:
a. $R_{tđ} = 12 \Omega$; $I = 0,75A$
b. $R_b = 2,4 \Omega$
Giải thích các bước giải:
Áp dụng công thức tính công suất:
$P = U.I = \dfrac{U^2}{R} \to I = \dfrac{P}{U}$ và $R = \dfrac{U^2}{P}$
Cường độ dòng điện định mức của đèn:
$I_{dm} = \dfrac{P}{U} = \dfrac{3}{3} = 1 (A)$
Điện trở của đèn:
$R_đ = \dfrac{3^2}{3} = 3 (\Omega)$
a. Mạch: $R_đ nt R_b$
Điện trở tương đương của mạch:
$R_{tđ} = R_b + R_đ = 3 + 9 = 12 (\Omega)$
Cường độ dòng điện qua mạch chính là:
$I = \dfrac{U}{R_{tđ}} = \dfrac{9}{12} = 0,75 (A)$
b. Khi mắc thêm $R_2$ song song với đèn thì mạch: $(R_đ // R_2) nt R_b$
Ta có: Đèn sáng bình thường nên:
$U_{2đ} = U_2 = U_đ = 3 (V)$
$I_2 = \dfrac{U_2}{R_2} = \dfrac{3}{2} = 1,5 (A)$
$U_b = U – U_đ = 9 – 3 = 6 (V)$
$I_b = I_đ + I_2 = 1 + 1,5 = 2,5 (A)$
$ R_b = \dfrac{U_b}{I_b} = \dfrac{6}{2,5} = 2,4 (\Omega)$