Cho các dụng cụ sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12 V hai bóng đèn Đ1 (6 V - 0,4 A); Đ2 (6V - 0,1A) và một biến trở Rb. Dùng sơ đồ nào có lợi hơn.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCó thể mắc theo 2 sơ đồ
TH1:
\(\begin{array}{l} {U_1} = {U_{2Rx}} = \frac{U}{2} = \frac{{12}}{2} = 6A\\ \Rightarrow {\rm{ }}{R_{2Rx}}\; = {\rm{ }}{R_1}\; = {\rm{ }}15\; \Rightarrow \frac{1}{{15}} = \frac{1}{{60}} + \frac{1}{{{R_x}}}\\ \Rightarrow {\rm{ }}{R_x}\; = {\rm{ }}20{\rm{ }}\Omega \end{array}\)
Công suất của biến trở là: \({P_b} = \frac{{{U_b}^2}}{{{R_x}}} = \frac{{{6^2}}}{{20}} = 1,8{\rm{W}}\)
TH2:
\(\begin{array}{l} \begin{array}{*{20}{l}} {{U_{12}}\; = {\rm{ }}6{\rm{ }}V{\rm{ }} \Rightarrow {\rm{ }}{U_x}'{\rm{ }} = {\rm{ }}6{\rm{ }}V}\\ {{I_x}'{\rm{ }} = {\rm{ }}{I_1}\; + {\rm{ }}{I_2}\; = {\rm{ }}0,4{\rm{ }} + {\rm{ }}0,1{\rm{ }} = {\rm{ }}0,5{\rm{ }}A} \end{array}\\ \Rightarrow {R_x}' = \frac{{{U_x}'}}{{{I_x}'}} = \frac{6}{{0,5}} = 12\Omega \end{array}\)
Công suất tiêu thụ trên biến trở: \({P_x}' = \frac{{{U_x}{'^2}}}{{R{'_x}}} = \frac{{{6^2}}}{{12}} = 3{\rm{W}}\)
So sánh Px và P'x ở hai sơ đồ
P'x > Px (3 W > 1,8 W) nên ta chọn sơ đồ 1 (vì công xuất toả nhiệt trên Rx là vô ích).