Cho mạch điện như hình vẽ. Bộ nguồn gồm 3 nguồn giống nhau; mỗi nguồn có suất điện động bằng , điện trở trong bằng . Mạch ngoài gồm bóng đèn sợi đốt loại , bình điện phân dung dịch , cực dương làm bằng đồng có điện trở ,  là biến trở.

Điều chỉnh để biến trở $R_b=9\Omega$ . Tính:

a. Cường độ dòng điện trong mạch chính.

b. Khối lượng đồng bám vào catot sau 1 giờ 20 phút (cho biết đối với đồng $A=64g/mol$ , $n=2$ )

c. Đèn sáng như thế nào? Vì sao?

 

Ta có:

+ Hiệu điện thế định mức của đèn và công suất định mức của đèn: $\left\{\begin{array}{l}{U}_{dm}=6V\\ P_{dm}=9W\end{array}\right.$

⇒ Điện trở của đèn: $R_D=\frac{U_{dm}^2}{P_{dm}}=\frac{6^2}{9}=4\Omega$

+ Mạch gồm 3 nguồn mắc nối tiếp với nhau

⇒ Suất điện động của bộ nguồn: ${\xi }_b=3\xi =3.6=18V$

Điện trở trong của bộ nguồn: $r_b=3r=\mathrm{3.0,2}=\mathrm{0,6}\Omega$

a)

Ta có: $\left[R_D//R_P\right]nt{R}_b\left[R_D//R_P\right]nt{R}_b$

$R_{AB}=\frac{R_D{R}_P}{R_D+R_P}=\frac{4.6}{4+6}=\mathrm{2,4}\Omega$

Điện trở tương đương mạch ngoài: $R_N=R_{AB}+R_b=\mathrm{2,4}+9=\mathrm{11,4}\Omega$

Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: $I=\frac{{\xi }_b}{R_N+r_b}=\frac{18}{\mathrm{11,4}+\mathrm{0,6}}=\mathrm{1,5}A$

b)

Ta có: $U_{AB}=I.R_{AB}=\mathrm{1,5.2,4}=\mathrm{3,6}V$

Cường độ dòng điện qua bình điện phân: $I_P=\frac{U_P}{R_P}=\frac{U_{AB}}{R_P}=\frac{\mathrm{3,6}}{6}=\mathrm{0,6}A$

Khối lượng đồng bám vào catot sau thời gian $t=1h{20}^{\text{'}}=4800s$  là: $m=\frac{1}{F}\frac{A}{n}{I}_{P}t=\frac{1}{96500}\frac{64}{2}\mathrm{.0,6.4800}=\mathrm{0,955}g$

c)

Cường độ dòng điện chạy qua đèn: $I_D=\frac{U_D}{R_D}=\frac{U_{AB}}{R_D}=\frac{\mathrm{3,6}}{4}=\mathrm{0,9}A$

Ta có, cường độ dòng điện định mức của đèn: $I_{dm}=\frac{P_{dm}}{U_{dm}}=\frac{9}{6}=\mathrm{1,5}A$

Nhận thấy $I_D<I_{dm}\Rightarrow$  Đèn sáng yếu hơn bình thường.