Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:
\({U_{AB}} = 12V,{R_1} = 3\Omega \), \({R_2} = 6\Omega \), 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.
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.