Đáp án + Giải thích các bước giải:

Sơ đồ mạch ngoài: $R_5$ $nt [(R_1$ $nt$ $R_2) // (R_3$ $nt$ $R_4)]$

$a)$

Điện trở tương đương của mạch ngoài là:

      `R_[N] = R_5 + [(R_1 + R_2)(R_3 + R_4)]/[R_1 + R_2 + R_3 + R_4]`

             `= 2 + [(2 + 4)(6 + 6)]/[2 + 4 + 6 + 6] = 6 (Omega)`

Cường độ dòng điện qua mạch chính là:

      `I = E/[r + R_N] = 21/[1 + 6] = 3 (A)`

Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là:

      `I_5 = I = 3 (A)`

      `I_1 = I_2 = I. [R_3 + R_4]/[R_1 + R_2 + R_3 + R_4]`

           `= 3. [6 + 6]/[2 + 4 + 6 + 6] = 2 (A)`

      `I_3 = I_4 = I - I_1 = 3 - 2 = 1 (A)`

Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở là:

      `U_1 = I_1 R_1 = 2.2 = 4 (V)`

      `U_2 = I_2 R_2 = 2.4 = 8 (V)`

      `U_3 = I_3  R_3 = 1.6 = 6 (V)`

      `U_4 = I_4 R_4 = 1.6 = 6 (V)`

      `U_5 = I_5 R_5 = 3.2 = 6 (V)`

Công suất tiêu thụ của mạch ngoài là:

      `P_N = I^2 R_N = 3^2 .6 = 54 (W)`

$b)$

Năng lượng tiêu thụ điện của mạch ngoài trong thời gian `t (s)` là:

      `A = P_N t = 54t (J)`

$c)$

Hiệu suất của nguồn điện là:

      `H = R_N/[r  + R_N] = 6/[1 + 6] ≈ 85,7%`