Cho mạch điện như hình vẽ: Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch

Question

Cho mạch điện như hình vẽ: Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch $U_{AB}$ = 70V các điện trở $R_{1} = 10 Ω, R_{2} = 60 Ω, R_{3} = 30 Ω$ và biến trở $R_{x}$

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-60.PNG

1. Điều chỉnh biến trở $R_{x}$ = 20 Ω. Tính số chỉ của vôn kế và ampe kế khi:

a) Khóa K mở.

b) Khóa K đóng.

2. Đóng khóa K, $R_{x}$ bằng bao nhiêu để vônkế và ampe kế đều chỉ số không?

3. Đóng khóa K, ampe kế chỉ 0,5A. Tính giá trị của biến trở $R_{x}$ khi đó. Cho rằng điện trở của vôn kế là vô cùng lớn và điện trở của ampe kế là không đáng kể $(R_{1} nt R_{2}) / / (R_{3} nt R_{x})$

VietJack · Accepted Answer

a) Khi K mở không có dòng điện qua ampe kế. Ampe kế chỉ số không.

Sơ đồ thu gọn (R1 nt R2) // (R3 nt Rx)

Ta có: $I_{1} = I_{2} = I_{12} = U / (R_{1} + R_{2})$ = 1 (A)

$I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ = 1,4 (A)

Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm C và D mà $U_{A D} = U_{A C} + U_{C D}$

⇔ $U_{C D} = U_{A D} - U_{A C} \Leftrightarrow U_{C D} = U_{A D} - U_{A C}$

⇔ $U_{C D} = I_{1} . R_{1} - I_{2} . R_{2} = 1.10 - 1, 4.30 = - 32 V$

⇔ $U_{C D}$ = 32 V.

b) Khi khóa K đóng, điểm C được nối tắt với điểm D nên vôn kế chỉ số không.

Mạch điện trở thành: $(R_{1} / / R_{2}) n t (R_{3} / / R_{x})$

Điện trở tương đương:

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-152.PNG

Cường độ dòng điện

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-154.PNG

⇔ $U_{A C} = I . R_{C D} = 3, 11.7, 5 = 23, 32 V$

⇔ phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-155.PNG

Ta có $I_{1} > I_{2}$ ⇔ dòng điện chạy theo chiều từ C đến D qua ampe kế và có độ lớn:

IA = 2,332 – 0,76 = 1,55 (A).

2. Khóa K đóng mà dòng điện không đi qua ampe kế ⇔ Mạch cầu cân bằng:

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-157.PNG

3. Đóng khóa K mạch trở thành: $(R_{1} / / R_{2}) n t (R_{3} / / R_{x})$

Điện trở tương đương:

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-159.PNG

Dòng điện qua mạch chính:

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-161.PNG

Hiệu điện thế giữa hai đầu AC : $I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ 0

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-162.PNG

Cường độ dòng điện qua điện trở $I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ 1:

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-163.PNG

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-164.PNG

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-165.PNG

Hiệu điện thế giữa hai đầu CB:

$I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ 2 phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-166.PNG

Dòng điện qua điện trở $I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ 3:

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-167.PNG

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-168.PNG

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-169.PNG

* Trường hợp dòng điện có cường độ 0,5A qua ampe kế theo chiều từ C đến D.

Ta có: $I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ 4

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-171.PNG

⇔ $I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ 5

⇔ $I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ 6 (Ω) (thỏa mãn)

* Trường hợp dòng điện có cường độ 0,5A qua ampe kế theo chiều từ D đến C:

Ta có: $I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ 4

phuong-phap-giai-bai-tap-ve-mach-dien-co-bien-tro-kho-cuc-hay-173.PNG

⇔ $I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ 8

⇔ $I_{3} = I_{x} = I_{3 x} = U / (R_{3} + R_{x})$ 9

⇔ $U_{A D} = U_{A C} + U_{C D}$ 0 = -207,7 (Ω)

Ta thấy $U_{A D} = U_{A C} + U_{C D}$ 0 < 0 (Loại)

Kết luận: Biến trở có giá trị $U_{A D} = U_{A C} + U_{C D}$ 0 = 57,1 (Ω) thì dòng điện qua ampe kế có cường độ 0,5 (A).

1 câu trả lời 11271

Câu hỏi hot cùng chủ đề

Bài viết mới nhất Lớp 9