Đề bài
Một bóng đèn sợi đốt, trên đèn có ghi 6V 3W. Để đèn sáng bình thường khi nối với nguồn điện có hiệu điện thế U = 9V, người ta mắc thêm vào mạch điện một biến trở.
a] Vẽ sơ đồ mạch điện và tính trị số Rb của biến trở.
b] Cho biết công suất điện tiêu thụ của đèn là công suất có ích, công suất tiêu thụ của biến trở là công suất hao phí, hiệu suất H của mạch điện là tỉ số giữa công suất có ích và công suất tiêu thụ của toàn mạch. Tìm H.
Lời giải chi tiết
a] Sơ đồ mạch điện như hình H10.2
Trong đó đèn và biến trở mắc nối tiếp.
Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở: \[{U_b} = U - {U_d} = 9 - 6 = 3V\]
Cường độ dòng điện qua biến trở: \[{I_b} = {I_d} = {P \over U} = {3 \over 6} = 0,5A\]
Trị số của biến trở: \[{R_b} = {{{U_b}} \over {{R_b}}} = {3 \over {0,5}} = 6\Omega \]
b] Công suất có ích: Pi = Pđ = 3W
Công suất toàn mạch: P = U.I = 9.0,5 = 4,5W
Hiệu suất của đoạn mạch: \[H = {{{P_i}} \over P} = {3 \over {4,5}} = 67\% \]