a) Từ các thông số của bóng đèn, ta suy ra: Hiệu điện thế định mức trên đèn \(U_{đm}=3V\) và công suất định mức của đèn \(P_{đm}=0,75W\)
=> Điện trở của mỗi bóng đền là: \(R_1=R_2={R_đ} = \displaystyle{{U_{đm}^2} \over P_{đm}} = {{{3^2}} \over {0,75}} = 12\Omega \)
Hai đèn mắc song song=> điện trở tương đương: \(\dfrac{1}{R_N}=\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}\)
=> Điện trở tương đương của mạch ngoài là: \({R_N} = \displaystyle{{{R_1}{R_2}} \over {{R_1} + {R_2}}} = {{12.12} \over {12 + 12}} = 6\Omega \)
+ Hai nguồn điện mắc nối tiếp nhau, ta có:
- Suất điện động của bộ nguồn: \(\xi_b=\xi_1+\xi_2=2\xi=2.1,5=3V\)
- Điện trở trong của bộ nguồn: \(r_b=r_1+r_2=2.r=2.1=2\Omega\)
+ Cường độ dòng điện trong mạch chính là:
\(I = \displaystyle{{{\xi _b}} \over {{R_N} + {r_b}}} = {{2\xi } \over {{R_N} + 2r}} = {{2.1,5} \over {6 + 2.1}} = 0,375A\)
+ Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn là: \({U_đ} = {U_N} = I.{R_N} = 0,375.6 = 2,25V\)
+ Hiệu điện thế định mức của đèn là \(U_{đm}=3V\)
Do \(U_đ<U_{đm}\) => các đèn sáng dưới mức bình thường.
b) Hiệu suất của bộ nguồn:
\(H = \displaystyle{{{U_N}} \over {{\xi _b}}}.100\% = {{{U_N}} \over {2\xi }}.100\% = {{2,25} \over {2.1,5}}.100\% = 75\% \)
c) Hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin là: \(U_1=U_2=\xi_1 - I.r_1=1,5-0,375.1=1,125V\)
d) Nếu tháo bớt một bóng đèn thì điện trở mạch ngoài là \(R_1=12\Omega\)
Dòng điện chạy qua mạch khi đó là:
\(I' = \displaystyle{{{\xi _b}} \over {{R_1} + {r_b}}} = {{2\xi } \over {{R_1} + 2r}} = {{2.1,5} \over {12 + 2.1}} = 0,214A\)
=> Công suất tiêu thụ của đèn: \({P_d} = I{'^2}{R_1} = {0,214^2}.12 = 0,55W\).