Câu hỏi
Cho mạch điện gồm \({R_1}\,\,nt\,\,\left( {{R_2}//{R_D}} \right)\)
\({U_{AB}} = 12V,{R_1} = 3\Omega \), \({R_2} = 6\Omega \), đèn Đ có điện trở \({R_D} = 6\Omega \).
a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB.
b. Đóng khóa K, xác định số chỉ ampe kế và độ sáng của đèn Đ. Biết hiệu điện thế ghi trên bóng đèn là \(6V\).
c. Tháo bỏ điện trở \({R_2}\) khỏi mạch điện, hãy cho biết khi đó số chỉ của ampe kế và độ sáng của đèn Đ thay đổi như thế nào? Giải thích.
Phương pháp giải:
a.
+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: \(\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}}\)
+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp: \(R = {R_1} + {R_2}\)
b.
+ Sử dụng biểu thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)
+ So sánh hiệu điện thế định mức của đèn và hiệu điện thế qua đèn
c.
+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp: \(R = {R_1} + {R_2}\)
+ Sử dụng biểu thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)
+ So sánh hiệu điện thế định mức của đèn và hiệu điện thế qua đèn
Lời giải chi tiết:
a. Mạch AB của ta gồm \({R_1}nt\left( {{R_2}//{R_D}} \right)\)
Ta có: \({R_{2D}} = \dfrac{{{R_2}{R_D}}}{{{R_2} + {R_D}}} = \dfrac{{6.6}}{{6 + 6}} = 3\Omega \)
Điện trở tương đương của đoạn mạch AB: \(R = {R_1} + {R_{2D}} = 3 + 3 = 6\Omega \)
b.
+ Cường độ dòng điện của mạch: \(I = \dfrac{{{U_{AB}}}}{R} = \dfrac{{12}}{6} = 2A\)
Số chỉ của ampe kế chính là cường độ dòng điện trong mạch \(2A\)
+ Hiệu điện thế \({U_{2D}} = {U_2} = {U_D}\)
Ta có: \({U_{2D}} = I.{R_{2D}} = 2.3 = 6V\)
\( \Rightarrow {U_D} = 6V\)
Nhận thấy \({U_D} = {U_{dm}} = 6V \Rightarrow \) Đèn sáng bình thường
c.
Khi tháo bỏ \({R_2}\) , mạch của ta gồm \({R_1}nt{R_D}\)
Cường độ dòng điện qua mạch lúc này: \(I' = \dfrac{{{U_{AB}}}}{{R'}} = \dfrac{{{U_{AB}}}}{{{R_1} + {R_D}}} = \dfrac{{12}}{{3 + 6}} = \dfrac{4}{3}A\)
+ Hiệu điện thế qua đèn khi đó: \({U_D} = I'.{R_D} = \dfrac{4}{3}6 = 8V > {U_{dm}}\)
\( \Rightarrow \) Đèn sáng mạnh dễ cháy.