Cho 3 điện trở có giá trị như nhau bằng R0, được mắc với nhau theo những cách khác nhau và lần lượt nối vào một nguồn điện không đổi xác định luôn mắc nối tiếp với một điện trở r . Khi 3 điện trở trên mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua mỗi điện trở bằng 0,2A, khi 3 điện trở trên mắc song song thì cường độ dòng điện qua mỗi điện trở cũng bằng 0,2A.
a/ Xác định cường độ dòng điện qua mỗi điện trở R0 trong những trường hợp còn lại ?
b/ Trong các cách mắc trên, cách mắc nào tiêu thụ điện năng ít nhất ? Nhiều nhất ?
+ Cách mắc 1 : Ta có (( R0 // R0 ) nt R0 ) nt r \(\Rightarrow\) (( R1 // R2 ) nt R3 ) nt r đặt R1 = R2 = R3 = R0
Dòng điện qua R3 : I3 = \(I_3=\frac{U}{R+R_0+\frac{R_0}{2}}=\frac{0,8R_0}{2,5R_0}=0,32A\). Do R1 = R2 nên I1 = I2 = \(\frac{I_3}{2}=0,6A\)
+ Cách mắc 2 : Cường độ dòng điện trong mạch chính I’ = \(\frac{U}{r+\frac{2R_0.R_0}{3R_0}}=\frac{0,8R_0}{\frac{5R_0}{3}}=0,48A\).
Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch nối tiếp gồm 2 điện trở R0 : U1 = I’. \(\frac{2R_0.R_0}{3R_0}=0,32R_0\)
\(\Rightarrow\) cường độ dòng điện qua mạch nối tiếp này là I1 = \(\frac{U_1}{2R_0}=\frac{0,32R_0}{2R_0}=0,16A\) \(\Rightarrow\) CĐDĐ qua điện trở còn lại là I2 = 0,32A.
b/ Ta nhận thấy U không đổi \(\Rightarrow\) công suất tiêu thụ ở mạch ngoài P = U.I sẽ nhỏ nhất khi I trong mạch chính nhỏ nhất \(\Rightarrow\) cách mắc 1 sẽ tiêu thụ công suất nhỏ nhất và cách mắc 2 sẽ tiêu thụ công suất lớn nhất.
câu a cách mắc 1 thì I1 = I2 = 0,16A chứ