Cho mạch điện như hình 2: nguồn điện có hiệu điện...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Giải chi tiết:

\({I_{dm}} = \frac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm}}}} = 3(A);{R_d} = \frac{{{U_{dm}}}}{{{I_{dm}}}} = 2(\Omega )\)

1. Khi khóa K mở mạnh điện trở thành (Đ nt CF nt R₁)

Khi đèn sáng bình thường: \({U_v} = {U_{dm}} = 6(V)\) ,\({{\mathop{\rm I}\nolimits} _m} = {I_{dm}} = 3(A)\)

\({R_{CF}} = \frac{U}{{{I_m}}} - {R_d} - {R_1} = 4(\Omega )\)

Vậy vị trí của C sao cho đoạn  CF có điện trở là \(4\Omega \)

2. Khi K đóng điện trở thành [Đ nt (CE // CF) nt R₁]

Gọi điện trở đoạn CE là x ta có :

\({I_d} = {I_m} = \frac{U}{{{R_d} + {R_1} + \frac{{x(20 - x)}}{{20}}}} = \frac{{18}}{{4 + x - \frac{{{x^2}}}{{20}}}}\)

I_d đạt cực tiểu khi : \({R_{EC}} = {R_{CF}} = 10(\Omega )\) khi đó \({I_d} = 2(A)\)

Vì đèn có rơ le bảo vệ không vượt quá 3,3 A nên ta có :  \(\frac{{18}}{{4 + x - \frac{{{x^2}}}{{20}}}} \le 3,3\)

Khi dấu bằng xảy ra ta có :  \(18 = 13,2 + 3,3x - \frac{{3,3{x^2}}}{{20}} \Rightarrow \left( \begin{array}{l}x = 1,57\\x = 18,42\end{array} \right.\)

Vậy khi dịch chuyển từ E đến F ban đầu đèn không sáng cho đến khi đi qua điểm x = 1,57 đèn sáng mạnh ngay lập tức rồi hạ dần độ sáng về sáng ít nhất cho đến khi đi qua điểm chính giữa EF. Sau đó đèn lại sáng mạnh dần rồi đến điểm x = 18,42 là sáng nhất rồi tắt cho đến khi về đến F.

+ Khi K đóng : \({U_v} = U - {I_m}{R_1}\) .

Vôn kế chỉ nhỏ nhất khi mà dòng điện trong mạch lớn nhất khi đó x = 0 hoặc x = 20 nghĩa là C trùng E hoặc trùng F.