Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn

C

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

- Định luật Ôm cho toàn mạch: \(I=\frac{e}{R+r}\)

- Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở: U = IR

- Đoạn mạch gồm các điện trở nối tiếp: R = R₁ + R₂ + …; U = U₁ + U₂ + …; I = I₁ = I₂ = …

- Đoạn mạch gồm các điện trở song song: \(\frac{1}{R}=\frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}}+...\) ; U = U₁ = U₂ = …; I = I₁+ I₂+ …

- Công suất tiêu thụ: P = I²R = U²/R = UI

- Đèn sáng bình thường khi dòng điện qua đèn bằng các giá trị định mức.

- Khối lượng kim loại bám vào catot: m = AIt/Fn

Giải chi tiết:

Điện trở của đèn: R_đ = U_đm²/P_đm = 6²/12 = 3Ω

a) Điện trở mạch ngoài: \({{R}_{N}}=\frac{{{R}_{2}}.({{R}_{1}}+{{R}_{3}})}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}+{{R}_{3}}}=6\Omega \)

Cường độ dòng điện mạch chính:

                                   \(I=\frac{e}{{{R}_{N}}+r}=\frac{14}{6+2}=1,75A\)

Số chỉ vôn kế là hiệu điện thế giữa hai đầu mạch ngoài: U = IR_N = 1,75.6 = 10,5V

Dòng điện qua R₂: I₂ = U₂/R₂ = 10,5/10 = 1,05A

Khối lượng đồng giải phóng trong 32 phút 10 giây = 1930s

                        \(m=\frac{AIt}{Fn}=\frac{64.1,05.1930}{96500.2}=0,672g\)

b) Đèn sáng bình thường: I_đ = I­₃ = P_đm/U_đm = 2A

Điện trở mạch ngoài: \({{R}_{N}}=\frac{{{R}_{2}}.({{R}_{1}}+{{R}_{3}})}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}+{{R}_{3}}}=\frac{10(6+{{R}_{3}})}{16+{{R}_{3}}}\)

Hiệu điện thế mạch ngoài:       U = U₁₃ = 2.R₁₃ = 2.(6+R₃)

Cường độ dòng điện mạch ngoài:

               \(I=\frac{{{U}_{13}}}{{{R}_{N}}}=\frac{e}{{{R}_{N}}+r}\Rightarrow \frac{2({{R}_{3}}+6)}{\frac{10(6+{{R}_{3}})}{16+{{R}_{3}}}}=\frac{14}{\frac{10(6+{{R}_{3}})}{16+{{R}_{3}}}+2}\Rightarrow {{R}_{3}}=\) 0,75Ω