Câu hỏi
Cho mạch điện có sơ đồ như hình bên. Các bóng đèn có ghi Đ1 (60 V – 30 W) và Đ2 (25 V – 12,5 W). Nguồn điện có suất điện động E = 66V, điện trở trong r = 1Ω và các bóng đèn sáng bình thường. Giá trị của R1 là
- A 12Ω
- B 6Ω
- C 5Ω
- D 10Ω
Phương pháp giải:
Mạch gồm hai điện trở nối tiếp có : R = R1 + R2, I = I1 = I2; U = U1 + U2
Mạch gồm hai điện trở song song có : \(R=\frac{{{R}_{1}}{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+R_{2}^{{}}}\) ; I = I1 + I2; U = U1 = U2
Biểu thức định luật ôm cho toàn mạch: \(I=\frac{E}{R+r}\)
Biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở: \(I=\frac{U}{R}\)
Công suất tiêu thụ: P = UI
Bóng đèn sáng bình thường khi dòng điện chạy qua đèn có các giá trị bằng giá trị định mức
Lời giải chi tiết:
Đèn sáng bình thường nên :
UĐ1 = 60V ; IĐ1 = 0,5A ; RĐ1 = 120Ω
UĐ2 = 25V ; IĐ2 = 0,5A ; RĐ1 = 50Ω
Cường độ dòng điện mạch chính : I = IĐ1 + IĐ2 = 1A
Vì R2 nối tiếp đèn 2 nên U2 = UĐ1- UĐ2 = 35V ; I2 = IĐ2 = 0,5A => R2 = 70Ω
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch : \(I=\frac{E}{R+r}\Rightarrow 1=\frac{66}{R+1}\Rightarrow R=65\Omega \)
Điện trở tương đương mạch ngoài :
\(R={{R}_{1}}+\frac{{{R}_{D1}}({{R}_{D2}}+{{R}_{2}})}{{{R}_{D1}}+{{R}_{D2}}+{{R}_{2}}}={{R}_{1}}+\text{ }\frac{120.(50+70)}{120+50+70}=65\Omega \Rightarrow {{R}_{1}}=5\Omega \)
Chọn C