(3,0 điểm): 

Trên hai bóng đèn dây tóc Đ₁ và Đ₂ có ghi số tương ứng là 3V – 1,2W và 6V – 6W. Cần mắc hai đèn này cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U = 9V để hai bóng đèn này sáng bình thường

a) Vẽ sơ đồ mạch điện thỏa mãn yêu cầu nói trên và giải thích tại sao khi đó hai bóng đèn có thể sáng

b) Tính điện trở của mỗi bóng đèn và của biến trở khi đó

c) Tính công suất điện của biến trở khi đó

Tóm tắt

Đèn 1: U_đm1 = U₁ = 3V; P_đm1 = P₁ = 1,2W;

Đèn 2: U_đm2 = U₂ = 6V, P_đm2 = P₂ = 6W; U = 9V

a)Vẽ sơ đồ mạch điện; giải thích?

b) R₁ = ? R₂ = ?

c) P_bếp = P_b = ?

Lời giải:

a) Vì U_đm1 + U_đm2 = 3 + 6 = 9V = U nên mắc bóng đèn Đ₁ nối tiếp với đèn Đ₂          (0,5 đ)

Mặt khác cường độ dòng điện định mức qua hai đèn lần lượt là:

$I_1=\frac{P{}_1}{U_1}=\frac{1,2}{3}=0,4A$ và $I_2=\frac{P{}_2}{U_2}=\frac{6}{6}=1A$                                                              (0,5 đ)

Ta thấy I₂ > I₁ nên để hai đèn sáng bình thường thì phải mắc R_b song song với đèn Đ₁ như hình vẽ. 

                                           (0,5 đ)

b) Vì đèn 1 song song với biến trở nên U₁ = U_b = 3V và I₁ + I_b = I₂ = I

→ I_b = I₂ – I₁ = 1 – 0,4 = 0,6A                                                                                        (0,5 đ)

Điện trở của mỗi đèn và biến trở khi đó:

$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{3}{0,4}=7,5\Omega$; $R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{6}{1}=6\Omega$; $R_b=\frac{U_b}{I_b}=\frac{3}{0,6}=5\Omega$                         (0,5 đ)

c) Công suất của biến trở khí đó: P_b = U_b .I_b = 3.0,6 = 1,8W                                          (0,5 đ)