Đèn sáng bình thường thì U Đ = U Đ đ m  = 2,5V < U = 12V

→ Phải mắc nối tiếp bóng đèn và biến trở với nhau. Sơ đồ mạch điện như hình vẽ:

Vì điện trở của biến trở tỉ lệ với số vòng dây quấn biến trở nên khi đèn sáng bình thường thì phần trăm (%) vòng dây của biến trở có dòng điện chạy qua là:

Đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở là:

→ Đáp án C

\(R_b=\dfrac{U'-U}{I}=\dfrac{12-2,5}{0,4}=23,75\Omega\)

a)    Phải mắc nối tiếp bóng đèn và biến trở với nhau. Sơ đồ mạch điện như dưới đây

b) Đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở là:

 Rbt=12–2,50,4=23,75Ω

Đèn sáng bình thường thì I = I Đ đ m  = 0,4A

Điện trở của đèn là: R Đ = U Đ / I Đ  = 2,5/0,4 = 6,25Ω

Điện trở toàn mạch là: R t đ  = U/I = 12/0,4 = 30Ω

Khi đó biến trở có điện trở là: R b = R t đ - R Đ  = 30 – 6,25 = 23,75Ω

Mắc bóng đèn nối tiếp với biến trở, đèn sáng bình thường khi:

I b = I Đ  = I = 0,75A

U b + U Đ  = U và U Đ  = 6V → U b  = U –  U Đ  = 12 – 6 = 6V

Điện trở của biến trở là: R b  =  U b  / I b  = 6/0,75 = 8Ω

Mắc bóng đèn nối tiếp với biến trở, đèn sáng bình thường khi:

I b = I Đ  = I = 0,75A

U b + U Đ  = U và U Đ  = 6V → U b  = U –  U Đ  = 12 – 6 = 6V

Điện trở của biến trở là: R b  =  U b  / I b  = 6/0,75 = 8Ω

\(R_{tđ}=R_Đ+R=7,5+30=37,5\Omega\)

\(I_{Đđm}=\dfrac{U_Đ}{R_Đ}=\dfrac{4,5}{7,5}=0,6A\)

\(P_Đ=\dfrac{U^2_Đ}{R_Đ}=\dfrac{4,5^2}{7,5}=2,7W\)

Tóm tắt: \(R_Đ=7,5\Omega;U_Đ=4,5V\)

               \(R_b=30\Omega;U_m=12V\)

               \(I_{Đđm}=?;P_Đ=?\)

\(a,\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}Idm=\dfrac{Udm}{R}=\dfrac{4,5}{7,5}=0,6A\\Pdm=Udm.Idm=0,6.4,5=2,7W\end{matrix}\right.\)

\(b,\Rightarrow Pd=1,5W\Rightarrow\dfrac{Ud^2}{R}=\dfrac{\left(U-Ux\right)^2}{7,5}=\dfrac{\left[12-Im.Rx\right]^2}{7,5}=\dfrac{\left[12-\dfrac{12.Rx}{Rx+7,5}\right]^2}{7,5}=1,5\Rightarrow Rx=19,33\Omega\)

b,⇒Pd=1,5W⇒Ud2R=(U−Ux)27,5=[12−Im.Rx]27,5=[12−12.RxRx+7,5]27,5=1,5⇒Rx=19,33Ω