B

Vì mắc song song nên : 

U = U₁ = U₂ = 6 (V) 

Trong đoạn mạch mắc 2 bóng đèn song song có hiệu điện thế hai đầu bóng đèn 1 là U₁= 6V, hiệu điện thế hai đầu bóng đèn 2 là U₂= 6V. Hỏi hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch là bao nhiêu?   

A.U = 3V                    B. U = 6V                   C. U = 9V                   D. U = 12V

\(\rightarrow\) hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch là U = 6V

Vì U = U đ m 1 + U đ m 2  (9 = 6 + 3) nên ta cần mắc hai đèn nối tiếp với nhau.

Xác định vị trí mắc biến trở:

Cường độ dòng điện định mức qua mỗi đèn là:

- Vì  I đ m 1 > I đ m 2  nên để hai đèn sáng bình thường thì đèn 1 phải nằm ở nhánh chính và đèn 2 nằm ở nhánh rẽ → biến trở cần phải mắc song song với R 2

(vì nếu biến trở mắc song song với R 1  thì khi đó I m ạ c h   c h í n h = I đ m 2  = 1A < 1,2A)

Ta mắc sơ đồ mạch điện như hình 11.2:

Do bốn bóng đèn được mắc nối tiếp với nhau nên:

Hiệu điện thế hai đầu mạch điện bằng tổng hiệu điện qua các đèn:

  U=U1+U2+U3+U4=2+4+6+8=20V

Cường độ dòng điện chạy qua biến trở là: I b = I đ m 1 - I đ m 2  = 0,2A

Biến trở ghép song song với đèn 2 nên U b = U đ m 2  = 3V

Điện trở của biến trở: R b = U b / I b  = 3/0,2 = 15Ω

a)\(I_{Đ1}=\dfrac{U_{Đ1}}{R_{Đ1}}=\dfrac{6}{8}=0,75A\)

\(I_{Đ2}=\dfrac{U_{Đ2}}{R_{Đ2}}=\dfrac{6}{12}=0,5A\)

\(Đ_1//Đ_2\Rightarrow I_Đ=I_{Đ1}+I_{Đ2}=0,75+0,5=1,25A\)

Biến trở mắc nối tiếp hai đèn và để đèn sáng bình thường thì  \(I_b=I_Đ=1,25A\)

\(R_Đ=\dfrac{R_1\cdot R_2}{R_1+R_2}=\dfrac{8\cdot12}{8+12}=4,8\Omega\)

\(U_Đ=I_Đ\cdot R_Đ=1,25\cdot4,8=6V\) \(\Rightarrow U_b=U-U_Đ=9-6=3V\)

\(R_b=\dfrac{U_b}{I_b}=\dfrac{3}{1,25}=2,4\Omega\)

b)Điện trở lớn nhất của biến trở:

\(R=\rho\cdot\dfrac{l}{S}=0,4\cdot10^{-6}\cdot\dfrac{20}{0,2\cdot10^{-6}}=40\Omega\)

\(R_{tđ}=R_1+R_2=25+5=30\left(\Omega\right)\)

\(I=I_1=I_2\left(R_1ntR_2\right)\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}U=I.R_{tđ}=30I\\U_1=I_1.R_1=25I\\U_2=I_2.R_2=5I\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow U>U_1>U_2\)

Vì \(R_1ntR_2\Rightarrow I_1=I_2=I_m\)

\(U=U_1+U_2=R_1\cdot I_1+R_2\cdot I_2=25\cdot I+5\cdot I=30I\left(V\right)\)

\(U_1=R_1\cdot I=15I=\dfrac{1}{2}U\)

\(U_2=R_2\cdot I=5I=\dfrac{1}{6}U\)

vì đây là  sơ đồ mạch điện  mắc nối tiếp gồm 2 bóng đèn nên

\(U=U_1+U_2=3+4=7V\)

vậy hiệu điện thế của cả đoạn mạch là 7V

Vì U 23 = U 2 = U 3  = 6V và U 1  = 3V = 9 – 6 = U – U 23  nên đèn Đ 2  và Đ 3  phải mắc song song với nhau và nối tiếp với đèn Đ 1  như hình vẽ.

Chứng minh 3 đèn sáng bình thường:

Giả sử 3 đèn đều sáng bình thường, khi đó ta có:

Cường độ dòng diện qua các đèn lần lượt là:

Như vậy ta nhận thấy: I 2 + I 3  = 1 + 0,5 = 1,5 = I 1  (1)

Và Đ1 nằm ở nhánh chính nên cường độ dòng mạch chính I =  I 1  = 1,5A

→ Hiệu điện thế toàn mạch: U = I. R t đ  = I.( R 1 + R 23 )

Mà 

→ U = 1,5.(2 + 4) = 9V (2)

Từ (1) và (2) ta thấy cách mắc 3 đèn trên theo sơ đồ là phù hợp với tính chất mạch điện để cả 3 sáng bình thường khi mắc vào nguồn 9V (đpcm).

vì  đoạn mạch mắc nối tiếp 2 đèn nên

\(U=U_1+U_2=3+4=7V\)