Đề bài
Đèn Đ1 ghi 6V 3W và đèb Đ2 ghi 6V 1W là các bóng đèn sợi đốt, được mắc nối tiếp nhau vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 12V không đổi.
- Hai đèn có sáng bình thường không, vì sao?
- Đèn nào mau chóng bị hỏng hơn, vì sao?
- Khi một đèn bị hỏng [bị đứt dây tóc], đèn còn lại có bị hỏng theo không, vì sao?
Lời giải chi tiết
Điện trở của hai đèn:
\[\eqalign{ & {R_1} = {{U_1^2} \over {{P_1}}} = {{{6^2}} \over 3} = 12\,\,\left[ \Omega \right] \cr & {R_2} = {{U_2^2} \over {{P_2}}} = {{{6^2}} \over 1} = 36\,\,\left[ \Omega \right] \cr} \]
Vì 2 đèn mắc nối tiếp nên điện trở toàn mạch: \[R = {R_1} + {R_2} = 48\,\,\left[ \Omega \right]\]
Cường độ dòng điện trong mạch: \[I = {U \over R} = {{12} \over {48}} = 0,25A\]
Hiệu điện thế giữa hai đầu các đèn là:
\[{U_1}' = {I_1}{R_1} = 0,25.12 = 3V\]. Ta thấy \[{U_1}' < 6V\] nên đèn 1 sáng yếu.
\[{U_2}' = {I_2}{R_2} = 0,25.36 = 9V\]. Ta thấy \[{U_2}' > 6V\] nên đèn 2 sáng mạnh.
- Đèn 2 sẽ dễ hỏng hơn vì hoạt động quá hiệu điện thế định mức.
- Khi đèn 2 bị hỏng, thì trong mạch bị ngắt dòng điện nên đèn 1 không bị hỏng theo.