Câu 3: Một bóng đèn có ghi 24V - 12W. Để sử dụng vào hiệu điện thế 120V, người ta mắc đèn với biến trở R theo hai sơ đồ a và b (H.2). Biết biến trở R có giá trị tối đa là 200. a/ Tìm vị trí con chạy C (Định vị trí con chạy C) ở mỗi sơ đồ để đèn sáng bình thường. b/ Hiệu suất của mỗi cách sử dụng trên ?

Bóng đèn có cường độ dòng điện là

`\ccP_dm = U_{dm}.I_{dm} => I_{dm} = \frac{U_{dm}}{\ccP_{dm}} = \frac{24}{21} = 0,5 (A)`

Điện trở của bóng đèn là:

`R_{d} = \frac{U_{dm}}{I_{dm}} = 48 \Omega`

 Giá trị biến trở trong trường hợp thứ nhất là ( để bóng đèn hoạt động bình thường ):

`I = \frac{U-U_d}{R}= 0,5 (A) => R = 192\Omega`

Trong sơ đồ thứ hai , tại vị trí con chạy chia biến trở thành 2 phần R₁ và R₂
`=> R_1 + R_2 = 200       (1)`

Đồng thời để bóng đèn sáng bình thường ta có :

`\frac{96}{R_1}=\frac{24}{R_2}+0,5    (2)`

Giải PT `1,2 => R_1 = 120\Omega,   R_2 = 80\Omega`

Cường độ dòng điện trong mạch chính là :

`I = \frac{96}{R_1} = 0,8 (A)`
Công suất tiêu thụ trên cả đoạn mạch : `\ccp = UI= 120.0,8 = 96 (W)`
Hiệu suất : `H = frac{12}{96.100%} = 12,5 %`