Trong trường hợp này tụ C5 không có tác dụng gì trong mạch điện, sự tồn tại hay không tồn tại của C5 không làm thay đổi cấu trúc tụ cũng như điện dung của tụ vậy ta bỏ tụ C5 đi mạch trở
Trang 1Tụ điện với Mạch cầu cân băng và không cần bằng
[ 16.12.2011 02:08 | 4196 lần đọc ]
Có hai loại mạch cầu:
- Mạch cầu cân bằng
- Mạch cầu không cân bằng
Mạch cầu có dạng như hình vẽ dưới
Có hai loại mạch cầu:
- Mạch cầu cân bằng
- Mạch cầu không cân bằng
1 bài toán với mạch cầu cân bằng
ĐK: C1xC4 = C2xC3
Khi có cân bằng: hay (chứng mình sau) Trong trường hợp này tụ C5 không có tác dụng gì trong mạch điện, sự tồn tại hay không tồn tại của C5 không làm thay đổi cấu trúc tụ cũng như điện dung của tụ vậy ta bỏ tụ C5 đi mạch trở thành:
giải toán: Quá dẽ để tìm C toàn mạch rồi phải không???
Ở đây cần chú ý: Các có thể được thay thế bằng một bộ tụ con phức tạp, thậm trí là một cầu tụ nữa trong đó Khi này là điện dung tương đương của mỗi bộ tụ con nói trên
2 bài toán với mạch cầu không cân bằng
Khi điều kiện: C1xC4 = C2xC3 không được thoả mãn, khác 0 mạch trở thành mạch cầu không cân bằng trong trường hợp này C5 không thể bỏ đi, mạch cần có cách giải riêng
Cách giải
A Cơ sở lý luận của phương phá p.
- Tổng điện tích tại một nút bất kỳ luôn bằng 0
- Khi nghiên cứu về các hiện tượng điện nói chung điện thế tại một điểm không có ý nghĩa nhiều lắm, điều có ý nghĩa hơn cả là hiệu điện thế tại hai điểm trong điện trường
Ví dụ: Xét hai điểm A, B và hai điểm M,N giả sử
dễ thấy khác , Khác song hiệu điện thế giữa hai điểm A và B và M và N là như nhau, biểu hiện của hạt mang điện trong không gian giữa hai điểm đó là như nhau Vậy nếu biết cụ thể bằng bao nhiêu ta hoàn toàn có thể chọn tùy ý miễn là không đổi
B Phương pháp giải với bài toán mạch cầu tụ điện
Để gọn bài giải tôi giả sử các tụ có điện dung là:
Tính điện dung của bộ tụ, điện tích của mỗi tụ và hiệu điện thế hai đầu mỗi bản tụ?
Bài giải
Trang 2Giả sử A được nối với cự dương của nguồn, B nối với cực âm của nguồn khi đó với các tụ
có dấu các bản tụ như HV, riêng với tụ do không biết đựoc hay ngựoc lại nên ta không thể biết chính xác dấu của các bản tụ của tụ này Vậy ta cứ giả sử tùy ý: Chẳng hạn trong truwngf hợp này ta giả sử dấu các bản tụ như HV( )
- Xét 2 nút M và N ta có:
- Áp dụng công thức:
q=C.U ta có:
Hay
Biểu diễn các U dưới dạng điện thế ta được:
Bây giờ với theo cơ sở lý thuyết ở mục A ta chọn khi đó
đồng thời thay các giá trị của các C vào hệ phương trình trên ta được
Trang 3Đến đây giải hệ phương trình này ta tìm được VM, VN
Từ và các kết tìm được ta sẽ tìm được U hai đầu mỗi tụ điện và bài toán
đã được giải quyết
Thêm nữ sau khi tìm ra so sánh điện thế tại hai điểm này ta có thể kết luận giả sử về dấu các bản của tụ 5 là đúng hay không đúng Nếu không đúng tức dấu phải ngược lại còn kết quả bài toán không bị ảnh hưởng gì
hiệu điện thế mỗi tụ:
Điện tích mỗi tụ;
Q1=U1.C1, Q2=U2.C2,
Điện tích của bộ tụ: Q=Q1+Q3=Q2+Q4
Điện dung của bộ tụ: C_b=Q/U