Trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.7, hai pin có cùng suất điện động

Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Bài 6 (trang 58 SGK Vật Lý 11): Trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.7, hai pin có cùng suất điện động E = 1,5V và điện trở trong r = 1Ω. Hai bóng đèn giống nhau có cùng số ghi trên đèn là 3V - 0,75W. Cho rằng điện trở của các đèn không thay đổi theo nhiệt độ.

a) Các đèn có sáng bình thường không ? Vì sao?

b) Tính hiệu suất của bộ nguồn.

c) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin.

d) Nếu tháo bớt một đèn thì đèn còn lại có công suất tiêu thụ điện năng là bao nhiêu?

Lời giải:

Điện trở của mỗi bóng đèn:

Vì mạch ngoài chứa 2 đền giống nhau mắc song song nên điện trở tương đương mạch ngoài là: R_N = R/2 = 12/2 = 6Ω

Cường độ dòng điện qua mạch chính:

(vì có 2 nguồn (E, r) ghép nối tiếp nên E_b = 2E, r_b = 2r)

a) Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi đèn: U_đ = I.R_N = 0,375.6 = 2,25V

Nhận xét: U_đ < U_đm = 3V nên hai đèn sáng mờ hơn bình thường.

b) Hiệu suất của bộ nguồn:

c) Vì hai nguồn giống nhau ghép nối tiếp nên hiệu điện thế giữa hai cực mỗi pin:

d) Nếu tháo bỏ một bóng đèn mạch ngoài chỉ còn 1 đèn nên điện trở mạch ngoài lúc này là: R’_N = 12ω

Hiệu điện thế ở hai đầu đèn lúc này:

U’_đ = I. R’_N = 0,214.12 = 2,568V

Nhận xét: U’_đ > U_đ (2,568V > 2,25V) nên đèn còn lại sẽ sáng mạnh hơn lúc trước.

Đáp án: a) đèn sáng yếu hơn bình thường; b) H =75%

c) U_1pin = 1,125V ; d) sáng mạnh hơn lúc trước.