Một bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R₁ = 7,5 và cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn khi đó  là I=0,6 A. Bóng đèn mắc nối tiếp với một biến trở  và chúng được mặc vào hiệu điện thế U=12V như sơ đồ hình 11.1 .

a, Phải điều chỉnh biến trở có trị số điện trở R₂ là bao nhiêu để bóng đèn sáng bình thường?

b, Biến trở này có điện trở lớn nhất là R_b =30 với cuộn dây dẫn được làm bằng hợp kim nikêlin có  tiết diện S=1mm² . Tính chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến trở này. 

Tóm tắt:

Đã cho

$$\begin{gathered} R_1=7,5\Omega \\ {I}_{AB}=0,6A \\ {U}_{AB}=12V \\ {R}_b=30\Omega \\ S=1m{m}^2={10}^{-6}{m}^2 \\ \rho =0,4.{10}^{-6}\Omega m \end{gathered}$$

Cần tìm:

$$\begin{gathered} a, R_2=?\Omega \\ b, l=?m \end{gathered}$$

Trả lời

Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

           $R_{AB}=\frac{U_{AB}}{I_{AB}}=\frac{12}{0,6}=20\left(\Omega \right)$

Điện trở R₂ là:

Từ $R_{AB}=R_1+R_2$

    $\Rightarrow R_2=R_{AB}-R_1=20-7,5=12,5 \Omega$

• Cách khác:

Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là:

$U_1=I_{AB}.R_1=0,6.7,5=4,5 \left(V\right)$

Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở là:

Từ $U_{AB}=U_1+U_2$

$\Rightarrow U_2=U_{AB}-U_1=12-4,5=7,5 \left(V\right)$

Điện trở R₂ là:

$R_2=\frac{U_2}{I_{AB}}=\frac{7,5}{0,6}=12,5\Omega$

b, Chiều dài của dây dẫn dùng làm biến trở là:

Từ $R=\rho \frac{l}{S}\Rightarrow l=\frac{R.S}{\rho }=\frac{30.{10}^{-6}}{0,4.{10}^{-6}}=75 m$

                                   Đáp số:  $R_2=12,5\Omega$

                                                 $l=75m$