Cho mạch điện như hình vẽ: E1 = 6V, E2 = 3V, r1 = r2 = 0,5, đèn R1: 2V - 1,5W, đèn R2: 4V - 3W, R3 là điện trở, R4 là bình điện phân dung dịch CuSO4 có các điện cực bằng đồng, tụ C1 = 1 , C2 = C3 = 2 . Biết các đèn sáng bình thường.

Ta có:  +Điện trở của đèn 1: \({{\text{R}}_{\text{1}}}\text{ = }\frac{\text{U}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{1}}}}^{\text{2}}}{{{\text{P}}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{1}}}}}}\text{ = }\frac{{{\text{2}}^{\text{2}}}}{\text{1,5}}\text{ = }\frac{\text{8}}{\text{3}}\text{ }\!\!\Omega\!\!\text{ }\).

+Điện trở của đèn 2: \({{\text{R}}_{\text{2}}}\text{ = }\frac{\text{U}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{2}}}}^{\text{2}}}{{{\text{P}}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{2}}}}}}\text{ = }\frac{{{\text{4}}^{\text{2}}}}{\text{3}}\text{ = }\frac{\text{16}}{\text{3}}\text{ }\!\!\Omega\!\!\text{ }\).

+Cường độ dòng điện định mức qua đèn 1: \({{\text{I}}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{1}}}}}\text{ = }\frac{{{\text{P}}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{1}}}}}}{{{\text{U}}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{1}}}}}}\text{ = }\frac{\text{1,5}}{\text{2}}\text{ = 0,75A}\).

+Cường độ dòng điện định mức qua đèn 2: \({{\text{I}}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{2}}}}}\text{ = }\frac{{{\text{P}}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{2}}}}}}{{{\text{U}}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{2}}}}}}\text{ = }\frac{\text{3}}{\text{4}}\text{ = 0,75A}\).

+Hiệu điện thế 2 đầu A, B: U_AB = U₁ + U₂ = 2 + 4 = 6V.

+Cường độ dòng điện qua mạch chính: Ta có: U_AB = (E₁ – E₂)-(r₁ – r₂)I .

=>        \(\text{I = }\frac{{{\text{E}}_{\text{1}}}\text{+}{{\text{E}}_{\text{2}}}\text{-}{{\text{U}}_{\text{AB}}}}{{{\text{r}}_{\text{1}}}\text{+}{{\text{r}}_{\text{2}}}}\text{ = }\frac{\text{6+3-6}}{\text{0,5+0,5}}\text{ = 3A}\)

+Cường độ dòng điện qua R₄: \({{\text{I}}_{\text{4}}}\text{ = I-}{{\text{I}}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{2}}}}}\text{ = 3-0,75 = 2,25A}\).

a)Khối lượng đồng được giải phóng ở ca-tốt bình điện phân và điện năng bình tiêu thụ

-Khối lượng đồng giải phóng ở catốt trong thời gian t =16p5s = 965s là:

            \(\text{m = }\frac{\text{1}}{\text{F}}\text{.}\frac{\text{A}}{\text{n}}\text{.It = }\frac{\text{1}}{\text{96500}}\text{.}\frac{\text{64}}{\text{2}}\text{.2,25}\text{.965 = 0,72g}\)

-Điện năng bình tiêu thụ trong thời gian trên:

            A = UIt = 4.2,25.965 = 8,685kJ

b)Tính R₃ và R₄

-Điện trở của bình điện phân: R₄ = \(\frac{{{\text{U}}_{\text{4}}}}{{{\text{I}}_{\text{4}}}}\text{ = }\frac{\text{4}}{\text{2,25}}\text{ = }\frac{\text{16}}{\text{9}}\text{ }\!\!\Omega\!\!\text{ }\).

-Cường độ dòng điện qua R₃: I₃ = \(\text{I-}{{\text{I}}_{\text{}{{\text{m}}_{\text{1}}}}}\text{ = 3-0,75 = 2,25A}\).

-Điện trở R₃: \({{\text{R}}_{\text{3}}}\text{ = }\frac{{{\text{U}}_{\text{3}}}}{{{\text{I}}_{\text{3}}}}\text{ = }\frac{\text{2}}{\text{2,25}}\text{ = }\frac{\text{8}}{\text{9}}\text{ }\!\!\Omega\!\!\text{ }\).

c)Điện tích trên mỗi bản tụ nối với N

-Hiệu điện thế 2 đầu AM: U_AM = E₁ – r₁I = 6 – 0,5.3 = 4,5V.

-Hiệu điện thế 2 đầu MB: U_MB = E₂ – r₂I = 3 – 0,5.3 = 1,5V.

-Vì E₁ > E₂ nên bản của C₁ nối với M là cực âm, nối với N là cực dương.

-Tại N: q₁ – q₂ + q₃ = 0

ó        C₁U_NM – C₂U_AN + C₃U_NB = 0

ó        U_NM – 2U_AN + 2U_NB = 0

-Mặt khác: U_NM = U_NA + U_AM = U_NA + 4,5 = 4,5 - U_AN        (2)

-Thay (2) vào (1): 4,5 – U_AN – 2U_AN + 2U_NB = 0

ó        3U_AN – 2U_NB = 4,5                                                      (3)

-Mặt khác: U_AB = U_AN + U_NB = 6 ó 2U_AN + 2U_NB = 12       (4)

-Lấy (3) + (4): 5U_AN = 16,5

=>        U_AN = 3,3V; U_NB = 2,7V; U_NM = 4,5 – 3,3 = 1,2V.

-Điện tích trên mỗi bản tụ nối với N:

            Q₁ = C₁U_NM = 1.1,2 = 1,2\(\text{ }\!\!\mu\!\!\text{ C}\).

            Q₂ = -C₂U_AN = -2.3,3 = -6,6\(\text{ }\!\!\mu\!\!\text{ C}\).

            Q₃ = C₃U_NB = 2.2,7 = 5,4\(\text{ }\!\!\mu\!\!\text{ C}\).