a. Điện trở tương đương của đoạn mạch là: 

$R_{tđ} = R_1 + R_2 = 7 + 3 = 10 (\Omega)$ 

Công suất tiêu thụ của cả đoạn mạch là: 

$\mathscr{P} = U.I = I^2.R = 2^2.10 = 40 (W)$ 

b. Khi mắc thêm điện trở $R_3$ thì điện trở tương đương của đoạn mạch lúc này là: 

$R_{tđ} ' = \dfrac{R_{tđ}.R_3}{R_{tđ} + R_3} = \dfrac{10.5}{10 + 5} = \dfrac{10}{3} (\Omega)$ 

Vì cường đôh dòng điện chạy qua đoạn mạch không đổi nên hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: 

$U ' = I.R_{tđ} ' = 2.\dfrac{10}{3} = \dfrac{20}{3} (V)$ 

d. Cường độ dòng điện định mức và điện trở của đèn là: 

$I_{dm} = \dfrac{\mathscr{P_đ}}{U_đ} = \dfrac{6}{3} = 2 (A)$ 

$R_đ = \dfrac{U_đ^2}{\mathscr{P_đ}} = \dfrac{3^2}{6} = 1,5 (\Omega)$ 

Điện trở tương đương của đoạn mạch lúc này là: 

$R_{tđ} = R_đ + R_{tđ} ' = 1,5 + \dfrac{10}{3} = \dfrac{29}{6} (\Omega)$ 

Cường độ dòng điện chạy qua đèn là: 

$I_đ = I = \dfrac{U '}{R_{tđ}} = \dfrac{\dfrac{20}{3}}{\dfrac{29}{6}} = \dfrac{40}{29} \approx 1,38 (A)$ 

Vì $I_đ < I_{dm}$ nên đèn sáng yếu hơn bình thường. 

Đáp án:

a)

P = 40W

b)

U ≈ 6.67 V

c)

Cường độ dòng điện sẽ giảm, và bóng đèn sẽ sáng yếu hơn.

Giải thích các bước giải:

a) Điện trở tương đương của hai điện trở mắc nối tiếp là tổng của chúng:

$R_{eq}$ = $R_{1}$ + $R_{2}$ = 3 + 7 = 10 Ω

Công suất tiêu thụ của cả đoạn mạch được tính bằng công thức:

P = $I^{2}$ ⋅ $R_{eq}$ ​= $2^{2}$  . 10 =40W

b) Khi mắc thêm một điện trở R3= 5 ôm song song với đoạn mạch trên, điện trở tương đương mới là:

$\frac{1}{Req'}$ ​= $\frac{1}{Req}$ ​+ $\frac{1}{R3}$= $\frac{1}{10}$​ + $\frac{1}{5}$= $\frac{3}{10}$ Ω​

Do đó, $R_{eq'}$  = ​$\frac{10}{3}$ Ω

Để cường độ dòng điện mạch chính không thay đổi, hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch phải là:

U=I⋅ $R_{eq'}$= 2 ⋅ $\frac{10}{3}$ =$\frac{20}{3}$ ≈ 6.67 V

c) Khi mắc thêm một bóng đèn ghi (3V- 6W) mắc nối tiếp với cả ba điện trở trên vào hiệu điện thế ở câu b, điện trở của bóng đèn là:

$R_{đ}$ ​= $\frac{Vđ²}{Pđ}$ ​​= $\frac{3²}{6}$ ​= 1.5 Ω

Vì vậy, điện trở tương đương của cả hệ thống là:

$R_{eq''}$= $R_{eq'}$ +$R_{đ}$ ​= 310 +1.5 = 316​ Ω

Hiệu điện thế cần để duy trì cường độ dòng điện không đổi là:

U′=I . $R_{eq''}$ ​= 2 . $\frac{16}{3}$ = $\frac{32}{3}$ ​V ≈ 10.67V

Vì hiệu điện thế này lớn hơn hiệu điện thế ở câu b, nên nếu áp dụng hiệu điện thế ở câu b cho hệ thống này, cường độ dòng điện sẽ giảm, và bóng đèn sẽ sáng yếu hơn.

-aduangquang-