Dùng một nguồn điện không đổi U = 5,5 V để thắp sáng bình thường hai đèn Đ1: 3V - 3W và Đ2: 2,5V - 0,5A. Hãy nêu cách mắc và vẽ sơ đồ, tính điện trở phụ để hai bóng sáng bình thường. Sơ đồ nào có lợi hơn?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Sơ đồ mạch điện:
Vì U 1 = U 2 = 6V < U = 9V nên hai đèn muốn sáng bình thường phải mắc song song với nhau và cả cụm đèn ghép nối tiếp với biến trở R b như hình vẽ.
Để hai đèn sáng bình thường thì cường độ dòng diện qua Đ 1 , Đ 2 lần lượt là:
Đồng thời: U 12 + U b = U = 9V và I = I b = I 12 = I 1 + I 2 = 0,5 + 0,75 = 1,25A (vì (Đèn 1 nt Đ 2 ) // biến trở)
→ U b = U - U 12 = U - U 1 = 9 – 6 = 3V (vì Đ 1 // Đ 2 nên U 12 = U 1 = U 2 )
Điện trở của biến trở khi hai đèn sáng bình thường: R b = U b / I b = 3/1,25 = 2,4Ω
để 2 đèn sáng bình thường
\(=>\left\{{}\begin{matrix}U1=Udm1=6V,P1=Pdm1=6W\\U2=Udm2=6V;P2=Pdm2=9W\end{matrix}\right.\)
\(=>\left\{{}\begin{matrix}I1=Idm1=\dfrac{P1}{U1}=1A\\I2=Idm2=\dfrac{P2}{U2}=1,5A\end{matrix}\right.\)
ta cần mắc R2 nt (R1//R)
\(=>\)\(=>Ur=U1=6V,=>Ir=I2-I1=0,5A\)
\(=>R=\dfrac{Ur}{Ir}=\dfrac{6}{0,5}=12\left(ôm\right)\)
\(H=\dfrac{Ai}{Atp}.100\%=\dfrac{A1+A2}{UIt}.100\%=\dfrac{6.1.t+6.1,5t}{12.1,5.t}.100\%\)
\(=83\%\)
Vì U đ m 1 + U đ m 2 = 3 + 6 = 9V = U nên mắc bóng đèn Đ 1 nối tiếp với đèn Đ 2
Mặt khác cường độ dòng điện định mức qua hai đèn lần lượt là:
Ta thấy I 2 > I 1 nên để hai đèn sáng bình thường thì phải mắc R b song song với đèn Đ 1 như hình vẽ.
Vì U 23 = U 2 = U 3 = 6V và U 1 = 3V = 9 – 6 = U – U 23 nên đèn Đ 2 và Đ 3 phải mắc song song với nhau và nối tiếp với đèn Đ 1 như hình vẽ.
Chứng minh 3 đèn sáng bình thường:
Giả sử 3 đèn đều sáng bình thường, khi đó ta có:
Cường độ dòng diện qua các đèn lần lượt là:
Như vậy ta nhận thấy: I 2 + I 3 = 1 + 0,5 = 1,5 = I 1 (1)
Và Đ1 nằm ở nhánh chính nên cường độ dòng mạch chính I = I 1 = 1,5A
→ Hiệu điện thế toàn mạch: U = I. R t đ = I.( R 1 + R 23 )
Mà
→ U = 1,5.(2 + 4) = 9V (2)
Từ (1) và (2) ta thấy cách mắc 3 đèn trên theo sơ đồ là phù hợp với tính chất mạch điện để cả 3 sáng bình thường khi mắc vào nguồn 9V (đpcm).