Mạch điện gồm hai loại bóng đèn có ghi 6V-3W và 3V-1W được mắc thành các dãy song song rồi mắc nối tiếp với điện trở R. Điện trở R là một cuộn dây gồm 125 vòng quần một lớp quanh hình trụ bằng sứ có đường kính tiết diện là 2cm. Dây làm bằng chất có điện trở suất là p = 3.102m và có đường kính tiết diện là 1mm. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch không đổi và bằng 12V. Biết các bóng đèn đều sáng bình thường. Bỏ qua điện trở của các dây nối. a) Hãy xác định số lượng bóng đèn đã sử dụng theo từng loại và số dãy mắc song song. b) Nếu không có điện trở R và với số bóng đèn đang có theo tính toán của phần (a) thì ta có thể mắc các bóng đèn này theo những cách nào để tất cả các đèn đều sáng bình thường? Hiệu điện thế ở hai đầu mạch vẫn là 12V. Helppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp

Đáp án:

a.Độ dài đoạn dây quấn làm điện trở là:

\[l = \pi {d_1}.n = \pi .0,2.125 = 25\pi \]

ĐIện trở có giá trị:

\[R = \rho \frac{l}{S} = \rho \frac{{25\pi }}{{\pi {{\left( {\frac{{0,001}}{2}} \right)}^2}}} = 3\Omega \]

CƯờng độ dòng điện hiệu dụng của 2 loại đèn là:

\[\begin{array}{l}
{I_1} = \frac{{{P_1}}}{{{U_1}}} = \frac{3}{6} = 0,5A\\
{I_2} = \frac{{{P_2}}}{{{U_2}}} = \frac{1}{3}A
\end{array}\]

Vì cường độ dòng điện hiệu dụng của hai đèn này là khác nhau nên hai bóng này không thể mắc nối tiếp.

Với mạch này, ta chỉ có thể mắc một trong dãy song song tối đa một đèn 1 hoặc 2 đèn loại 2 nên ta có:

\[{U_R} = U - {U_1} = 6V \Rightarrow {I_R} = \frac{{{U_R}}}{R} = \frac{6}{3} = 2A\]

Với giá trị cường độ dòng điện qua R này cùng với giá trị cường độ dòng điện của hai bóng đèn thì có rất nhiều sự lựa chọn cách mắc (vì không có một giới hạn nào) ví dụ như: 4 dãy đèn 1 mắc song song với nhau, 12 bóng đèn 2 mắc nôi tiếp mỗi hàng 2 đèn và song song với nhau, 2 bóng đèn 1 và 6 bóng đèn 2,......

Ta có thể chọn trường hợp 4 đèn 1 cho dễ làm bài.

b.Với 4 bóng đèn 1 mắc song  song thì ta có thể mắc thành 2 hàng mỗi hàng 2 đèn. Mắc thế này sẽ giúp các đèn sáng bình thường.