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 .

a. \(I=I2=I_d=P_d:U_d=3:9=\dfrac{1}{3}A\left(R2ntR_d\right)\)

b. \(R2=R-R_d=\dfrac{12}{\dfrac{1}{3}}-\dfrac{9^2}{3}=9\Omega\)

\(P_2=U_2I_2=I_2^2R_2=\left(\dfrac{1}{3}\right)^2.9=1\)W

c. \(A=UIt=12.\dfrac{1}{3}.\left(11.60+15\right)=2700\left(J\right)\)

\(I=I1=I2=0,6A\left(R1ntR2\right)\)

\(R=U:I=12:0,6=20\Omega\)

\(\Rightarrow R2=R-R1=20-7,5=12,5\Omega\)

\(R=p\dfrac{l}{S}\Rightarrow l=\dfrac{R.S}{p}=\dfrac{30.1.10^{-6}}{0,40.10^{-6}}=75m\)

a) Khi đóng công tắc K, bóng đèn sáng bình thường, có nghĩa là cường độ dòng điện qua bóng đèn đúng bằng cường độ dòng điện định mức, và đó cũng là chỉ số của ampe kế.

Ta có: Iđm = P/Uđm = 4,5/6 = 0,75A

b) Đèn sáng bình thường có nghĩa là hiệu điện thế trên hai đầu bóng đèn đúng bằng hiệu điện thế định mức, do đó hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở được tính là Ubt = U - Uđ = 9 - 6 = 3V

Điện trở của biến trở khi ấy là: 

Công suất tiêu thụ của biến trở là Pbt = Ubt.Ibt = 3.0,75 = 2,25W

c) Công của dòng điện sản ra trên biến trở trong 10 phút là:

Abt = Pbtt = 2,25.10.60 = 1350J

Công của dòng điện sản ra trên toàn đoạn mạch trong 10 phút là:

Ađm = Pmt = UmImt = 9.0,75.10.60 = 4050J

R1 nt Rb

a, de den sang bth\(\Rightarrow I=I1=Ib=1A\Leftrightarrow Rtd=R1+Rb=\dfrac{U}{I}=12\Rightarrow Rb=12-R1=12-6=6\Omega\)

b,\(\Rightarrow R=\dfrac{pl}{S}\Rightarrow S=\dfrac{pl}{R}=\dfrac{100.0,4.10^{-6}}{25}=1,6mm^2\)

a) Cách giải 1: Để bóng đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch phải đúng là 0,6 A. Khi ấy điện trở tương đương của mạch là:

Theo sơ đồ hình 11.1 thì Rtđ = R1 + R2

Từ đó tính được R2 = Rtđ - R1 = 20 - 7,5 = 12,5Ω

Cách giải 2

Vì đèn và biến trở ghép nối tiếp nên để đèn sáng bình thường thì Ib = IĐ = IĐ đm = 0,6A và UĐ = UĐ đm = IĐ đm . R1 = 0,6.7,5 = 4,5V

Mặt khác UĐ + Ub = U = 12V → Ub = 12 – UĐ = 12 – 4,5 = 7,5V

Giá trị của biến trở khi này là: 

b) Từ công thức  suy ra