Bài 7 trang 54 SGK Vật lí 11

Đề bài

Nguồn điện có suất điện động là 3V và có điện trở trong là 2 Ω. Mắc song song hai bóng đèn như nhau có cùng điện trở là 6 Ω vào hai cực của nguồn điện này.

a) Tính công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn.

b) Nếu tháo bỏ một bóng đèn thì bóng đèn còn lại sáng mạnh hay yếu hơn so với trước đó.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng định luật ohm cho toàn mạch \(I = {\xi  \over {{R_N} + r}}\)

Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch mắc song song  \({R_N} = {{{R_1}.{R_2}} \over {{R_1} + {R_2}}}\)

Lời giải chi tiết

a) Gọi \(R_1,R_2\) là điện trở của mỗi đèn, ta có \(R_1=R_2=6\Omega\)

Do 2 đèn mắc song song, nên ta có: \(\dfrac{1}{R_N}=\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}\)

=> Điện trở tương đương của mạch ngoài là \({R_N} = \displaystyle{{{R_1}.{R_2}} \over {{R_1} + {R_2}}} = {{6.6} \over {6 + 6}} = 3\Omega \)

Cường độ dòng điện trong mạch chính là \(I = \displaystyle{\xi  \over {{R_N} + r}} = {3 \over {3 + 2}} = 0,6A\)

Mặt khác, 2 đèn mắc song song nên ta có tổng cường độ dòng điện qua mỗi đèn bằng cường độ dòng điện trong mạch chính: \(I=I_1+I_2\)

Lại có \(I_1=I_2\) 

=> Cường độ dòng điện chạy qua mỗi bóng đèn là \(I_{đ}=I_1=I_2= 0,3A\).

Do đó công suất tiêu thụ điện năng của mỗi bóng đèn là \({P_đ} = I_đ^2.{R_1} = 0,{3^2}.6 = 0,54W\).

b) Khi tháo bỏ một bóng đèn (giả sử tháo đèn 2) thì điện trở mạch ngoài là \(R_1= 6 Ω\) và cường độ dòng điện chạy qua đèn \({I_1} = \displaystyle{\xi  \over {{R_N} + r}} = {3 \over {6 + 2}} = 0,375A\) nên bóng đèn sáng mạnh hơn trước đó.