Cho các linh kiện điện gồm: 5 nguồn điện giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động e = 2 V, điện trở trong r = 0 , 2 Ω , ampe kế có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở vô cùng lớn, điện trở R = 3 Ω , bóng đèn loại 6V - 6W, biến trở R t và một số dây nối có điện trở không đáng kể đủ để kết nối các linh kiện. Mắc mạch điện có các nguồn điện ghép nối tiếp, biến trở nối tiếp với đoạn mạch gồm điện trở R mắc song song với bóng đèn, vôn kế đo hiệu điện thế mạch ngoài, ampe kế đo cường độ dòng điện qua bóng đèn.
a) Vẽ sơ đồ mạch điện.
b) Xác định số chỉ của vôn kế và ampe kế khi R t = 2 Ω
c) Điều chỉnh biến trở để bóng đèn sáng bình thường. Xác định điện trở của biến trở và công suất toả nhiệt trên biến trở khi đó
a) Sơ đồ mạch điện
b) Số chỉ của vôn kế và ampe kế
Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:
E b = 5 . e = 5 . 2 = 10 ( V ) ; r b = 5 . r = 5 . 0 , 2 = 1 ( Ω ) .
Điện trở và cường độ định mức của đèn:
R Đ = U Ñ 2 P Ñ = 6 2 6 = 6 ( Ω ) ; I đ m = P Ñ U Ñ = 6 6 = 1 ( A ) .
Mạch ngoài có: R t n t ( R Đ / / R )
Khi R t = 2 Ω
R Đ R = R Đ . R R Đ + R = 6.3 6 + 3 = 2 ( Ω ) ⇒ R N = R t + R Đ R = 2 + 2 = 4 ( Ω ) ; I = I . t = I Đ R = E b R N + r b = 10 4 + 1 = 2 ( A ) ; U V = U N = I . R N = 2 . 4 = 8 ( V ) . U Đ R = U Đ = U R = I . R Đ R = 2 . 2 = 4 ( V ) ; I A = I Đ = U Đ R Đ = 4 6 = 2 3 ( A ) ;
c) Tính R t để đèn sáng bình thường
Ta có: R N = R t + R Đ R = R t + 2 ;
I = I đ m + I đ m . R Đ R 2 = E b R N + r b ⇒ 1 + 1.6 3 = 3 = 10 R t + 2 + 1 = 10 R t + 3 ⇒ R t = 1 3 Ω .
