a. Cường độ dòng điện định mức của đèn là: \(I_{đm}=\dfrac{P_{đm}}{U_{đm}}=0,5\left(A\right)\)
Điện trở của đèn: \(R_đ=\dfrac{U_{đm}}{I_{đm}}=6\left(\Omega\right)\)
Điện trở tương đương toàn mạch: \(R_{tđ}=R+\dfrac{R_xR_đ}{R_x+R_đ}=4\left(\Omega\right)\)
Cường độ dòng điện qua mạch: \(I=\dfrac{\varepsilon}{r+R_{tđ}}=\dfrac{6}{7}\left(A\right)\)
Hiệu điện thế hai đầu mạch là: \(U=IR_{tđ}=\dfrac{24}{7}\left(V\right)\)
Cường độ dòng điện qua bóng đèn là: \(I_đ=\dfrac{U_đ}{R_đ}=\dfrac{U-U_R}{R_đ}=0,5\left(A\right)\)
Vì \(I_đ=I_{đm}\) nên đèn sáng bình thường
Điện năng tiêu thụ của đèn trong 2 phút là:
\(A=UIt=3.0,5.2.60=180\left(J\right)\)
b. Công suất của bộ nguồn:
\(P=\varepsilon I=\dfrac{\varepsilon^2}{r+R+\dfrac{R_xR_đ}{R_x+R_đ}}=\dfrac{\varepsilon^2}{r+R+\dfrac{R_đ}{1+\dfrac{R_đ}{R_x}}}\)
Vì các giá trị \(\varepsilon,r,R,R_đ\) luôn không đổi nên để công suất của bộ nguồn đạt cực đại thì \(\left(\dfrac{R_đ}{R_x}\right)_{max}\) hay \(R_{x_{min}}\) \(\Leftrightarrow R_x=0\left(\Omega\right)\)