Đáp án:
$\begin{align}
& a){{E}_{b}}=12V;{{r}_{b}}=2\Omega ;{{R}_{d}}=6\Omega ;{{R}_{td}}=12\Omega \\
& I={{I}_{d}}=\frac{6}{7}A;{{I}_{1}}={{I}_{3}}=\frac{3}{14}A;{{I}_{2}}=\frac{9}{14}A \\
& U=\frac{72}{7}V;{{U}_{2}}={{U}_{23}}=\frac{36}{7}V \\
& b){{P}_{2}}=5951J \\
& c){{R}_{2}}=4,8\Omega \\
\end{align}$
Giải thích các bước giải:
bộ nguồn
$\begin{align}
& {{E}_{b}}=4E=4.3=12V \\
& {{r}_{b}}=4.r=4.0,5=2\Omega \\
\end{align}$
mạch ngoài:
$Dnt\left[ {{R}_{2}}//\left( {{R}_{1}}+{{R}_{3}} \right) \right]$
Điện trở của đèn
${{R}_{d}}=\dfrac{U_{dm}^{2}}{{{P}_{dm}}}=\dfrac{{{6}^{2}}}{6}=6\Omega $
điện trở tương đương:
$\begin{align}
& {{R}_{13}}={{R}_{1}}+{{R}_{3}}=18+6=24\Omega \\
& {{R}_{123}}=\dfrac{{{R}_{13}}.{{R}_{2}}}{{{R}_{13}}+{{R}_{2}}}=\dfrac{24.8}{24+8}=6\Omega \\
& {{R}_{N}}={{R}_{d}}+{{R}_{123}}=6+6=12\Omega \\
\end{align}$
Cường độ dòng điện mạch ngoài:
$I={{I}_{d}}=\frac{{{E}_{b}}}{{{R}_{N}}+{{r}_{b}}}=\dfrac{12}{12+2}=\dfrac{6}{7}A$
Hiệu điện thế mạch ngoài:
$U={{E}_{b}}-I.{{r}_{b}}=12-\dfrac{6}{7}.2=\dfrac{72}{7}V$
Hiệu điện thế qua các điện trở:
$\begin{align}
& {{U}_{2}}={{U}_{13}}=U-I.{{R}_{d}}=\dfrac{72}{7}-\dfrac{6}{7}.6=\dfrac{36}{7}V \\
& {{I}_{2}}=\dfrac{{{U}_{2}}}{{{R}_{2}}}=\dfrac{9}{14}A \\
& {{I}_{1}}={{I}_{3}}=\dfrac{{{U}_{23}}}{{{R}_{23}}}=\dfrac{3}{14}A \\
\end{align}$
b)Điện năng tiêu thụ :
${{A}_{2}}=I_{2}^{2}.{{R}_{2}}.t={{(\dfrac{9}{14})}^{2}}.8.30.60=5951J$
c) để đèn sáng bình thường:
$I={{I}_{dm}}=\dfrac{{{P}_{dm}}}{{{U}_{dm}}}=1A$
Hiệu điện thế qua R2:
${{U}_{2}}={{E}_{b}}-I.{{r}_{b}}-{{U}_{dm}}=12-1.2-6=4V$
Cường độ dòng điện:
$\begin{align}
& {{I}_{13}}=\dfrac{{{U}_{13}}}{{{R}_{13}}}=\dfrac{4}{24}=\dfrac{1}{6}A \\
& \Rightarrow {{I}_{2}}=I-{{I}_{13}}=1-\dfrac{1}{6}=\dfrac{5}{6}A \\
\end{align}$
Điện trở:
${{R}_{2}}=\dfrac{{{U}_{2}}}{{{I}_{2}}}=\dfrac{4}{\dfrac{5}{6}}=4,8\Omega $
