Đang tải... (xem toàn văn)
Chuyên đê điện học - toanhoclavotan tai lieu on hsg tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn...
§iƯn häc Bµi tËp : Bài 1: Cho đoạn mạch AB có hiệu điện U không đổi gồm có hai điện trở R1=20 R2 mắc nối tếp.Người ta đo hiệu điện R1 U1=40V.Bây người ta thay điện trở R1 điện trở R’1=10 người ta đo hiệu điện U’1=25V.Hãy xác định hiệu điện hai đầu đoạn mạch điện trở R2 GIẢI Cường độ dòng điện qua điện trở R1 l:I1=U1/R1=40/20=2A Hiệu điện hai đầu đoạn mạch ab là:U=(R1+R2).I1=(20+R2).2 (1) Cường độ dòng điện qua điện trở R’1 là:I’1=U1’/R’1=25/10=2,5A Hiệu điện hai đầu đoạn mạch ab là:U=(R’1+R2).I’1=(10+R2).2,5 (2) Từ (1) và(2),ta có pt:U=(20+R2).2 U=(10+R2).2,5 Giải ta :U=100V R2=30 Bài 2:Có ba điện trở R1,R2 v R3 Khi mắc chúng nối tiếp với nhau,thì đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện U=110V dòng điện mạch có cường độ I1=2A.Nếu mắc nối tiếp R1v R2 cường độ dòng điện mạch gồm R1v R2 I2=5,5A.Còn mắc nối tiếp R1 R3 với hiệu điện U cường độ dòng điện mạch gồm R R3 I3=2,2A.Tính R1,R2 v R3 GIẢI Khi mắc nối tiếp điện trở :R +R2 +R3 =U/I1=110/2=55 (1) Khi mắc nối tiếp R1v R2 : R1 +R2 =U/I2=110/5,5=20 (2) Khi mắc nối tiếp R1v R3 : R1 +R3=U/I3=110/2,2=50 (3) T (1),(2) VÀ (3) ta có heä pt : R1 +R2 +R3=55 R1 +R2=20 R1 +R3=50 Giải ra,ta :R1=15 ,R2=5 ,R3=35 Bài 3:Giữa hai điểm MN mạch điện có hiệu điện luôn không đổi 12V,người ta mắc nối tiếp hai điện trở R1=10 R2=14 a)Tính điện trở tương đương đoạn mạch b)Tính cường độ dòng điện chính,cường độ dòng điện qua điện trở hiẹu điện hai đầu điện trở c)Mắc thêm điện trở R3 nối tiếp với hai điện trở trên.dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu R U3=4V.Tính điện trở R3 GIẢI a)Điện trở tương đương đoạn mạch :R=R 1+R2=24 b)Cường độ dỏng điện mạch :I=U/R=12/24=0,5A Vì R1 nt R2 I1=I2=I=0,5A Hiệu điện hai đầu điện trở :U 1=I1R1=0,5.10=5V, U2=I2R2 =0,5.14=7V c)Vì đoạn mạch nối tiếp ,ta có :U MN=UMP+UPN UMP =UMN-UPN=UNMU3=12-4=8V Cường độ dòng điện mạch :I =UMP/RMP=8/24=1/3A ’ p dụng định luật ôm cho đoạn maïch PN :I ’=U3/R3=12 M P R1 V N R2 R3 Bài : Cho hai điện trở,R1= 20 chịu cường độ dòng điện tối đa 2A R2= 40 chịu cường độ dòng điện tối đa 1,5A a) Hỏi mắc nối tiếp hai điện trở vào mạch phải đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện tối đa ? b) Hỏi mắc song song hai điện trở vào mạch phải đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện tối đa ? GIẢI a)Vì R1 chịu dòng điện tối đa 2A,R2 chịu dòng điện trối đa 1,5A.Khi R1 mắc nối tiếp với R2 dòng điện chạy qua hai điện trở có cường độ.Do ,muốn hai điện trở không bị hỏng cường độ dòng điện tối đa mạch phải I=I2=1,5A Điện trở tương đương đoạn mạch là:R12=R1+R2=20+40=60 Vậy hiệu điện tối đa đặt vào hai đầu đoạn mạch là:U=I.R12=1,5.60=90V b) Hiệu điện tối đa hai đầu R1 : U1 = I1.R1 = 2.20 = 40V Hiệu điện tối đa hai đầu R2 : U2= I2.R2 = 1,5.40 = 60V Vậy hiệu điện tối đa phép đặt vào hai đầu đoạn mạch hai điện trở mắc song song :U = U1 = 40V Bài : Mắc hai điện trở R1,R2 vào hai điểm A,B có hiệu điện 90V.Nếu mắc R1 R2 nối tiếp dòng điện mạch 1A.Nếu mắc R1 R2 song song dòng điện mạch 4,5A.Tính R1 R2 GIẢI Khi mắc nối tiếp ta có : Rnt = R1+R2 = U/I =90/1 = 90 Khi mắc song,ta có :Rss = R1.R = U/I’= 90/4,5 = 20 R1 R Vậy ta có hệ sau : R1+R2 = 90 (1) vaø R1.R2 = 1800 (2) Giải ra, ta : R1= 30 ,R2= 60 Hoaëc R1= 60 , R2 = 30 Bài 6: Cho mạch điện nh hình vẽ R1 = R3 = R4 = 4 R2 = 2 U = 6V a) Khi nối A D vôn kế vôn kế Biết RV lớn b) Khi nối A D ampe kế ampe kế bao nhiêu? Biết RA nhỏ Tính điện trở tơng đơng mạch tõng trêng hỵp R1 C R2 R3 A D R4 /U / + - B Gi¶i a) Do RV lớn nên xem mạch gåm [(R3 nt R4)// R2] nt R1 Ta cã: R34 = R3 + R4 = + = 8() R34 R2 8.2 R1 C R2 RCB = = = 1,6 () R34 + R2 8+2 Rt® = RCB + R1 = 1,6 + = 5,6 () R3 U R4 I = I1 = = = 1,07 (A) AV Rt® 5,6 D UCB = I RCB = 1,07 1,6 = 1,72 (V) Cêng ®é dòng điện qua R3 R4 /U / UCB 1,72 + ) I = = = 0,215 (A) R34 Sè chØ cđa v«n kÕ: UAD = UAC + UCD = IR1 + I)R3 = 1,07 + 0,215.4 = 5,14 (V) B b) Do RA rÊt nhá A D m¹ch gåm [(R1// R3)nt R2] // R4 Ta cã: R1.R3 4.4 = = 2() R + R3 4+4 ) R = R13 + R2 = + = 4() U I2 = = = 1,5 A ) R V13 = I2 R13 = 1,5 = 3V U13 I1 = = = 0,75 A R1 R1 C I2 R2 R13 = I1 R3 AD I3 I4 R4 B /U / + - U I4 = = = 1,5 A R4 I = I2 + I4 = 1,5 + 1,5 = 3A Sè chØ cđa ampe kÕ lµ: Ia = I - I1 = - 0,75 = 2,25 (A) U Rt® = = I = () Bài : Mắc hai điện trở R1,R2 vào hai điểm A,B có hiệu điện 90V.Nếu mắc R1 R2 nối tiếp dòng điện mạch 1A.Nếu mắc R1 R2 song song dòng điện mạch 4,5A.Tính R1 R2 GIẢI Khi mắc nối tiếp ta có : Rnt = R1+R2 = U/I =90/1 = 90 R1.R Khi mắc song,ta có :Rss = R1 R = U/I’= 90/4,5 = 20 Vậy ta có hệ sau : R1+R2 = 90 (1) vaø R1.R2 = 1800 (2) Giải ra, ta : R1= 30 ,R2= 60 Hoaëc R1= 60 , R2 = 30 Bài : Một dây dẫn có điện trở 180 Hỏi phải cắt dây dẫn nói thành đoạn để mắc đoạn song song với , ta điện trở tương đương toàn mạch (cho dây dẫn nói có tiết diện đều) GIẢI Giả sử dây dẫn nói cắt thành n đoạn Điện trở đoạn dây : R = 180/n Vì n đoạn dây mắc song song , nên ta có : 1 1 n n2 180 hayRtd Rtd R1 R2 Rn 180 180 n n (1) mà Rtđ = 180 180 n2 36 R tđ (1) n=6 Vậy dây nói cắt thành đoạn Bài : Cho đoạn mạch sơ đồ hình vẽ Biết R = 10 ,R2 = 15 ,R3 = 25 ,R4 = R5 = 20 Cường độ dòng điện qua R3 I3 = 0,3A.Tính : a.Điện trở đoạn AB b.Cường độ dòng điện qua điện trở qua mạch c.Hiệu điện hai đầu điện trở đoạn mạch AB, AD vaø DE R2 D R3 R1 A+ R5 R4 B- E GIẢI a Điện trở đoạn AB : RAB = R1 + R2345 = 10 + 20 = 30 b Cường độ dòng điện qua điện trở qua mạch : I23 = I2 = I3 = 0,3A (vì R2 nt R3), I45 = I4 = I5 = I23 = 0,3A (vì R23 = R45), IAB = I1 = I23 + I45 = 0,3 + 0,3 = 0,6A c Hiệu điện hai đầu điện trở đoạn mạch AB, AD DE : U1 = I1.R1 = 0,6.10=6V, U2 = I2.R2 = 0,3.15=4,5V , U3 = I3.R3 = 0,3.25=7,5V U4 = U5 = I5.R5 = 0,3.20=6V UAB = IAB.RAB = 0,6.30=18V UAD = UAC + UCD = U1 + U2 = + 4,5 = 10,5V,U DE=UDC+UCE= -U2 + U5 = -4,5+6=1,5V Baứi :Cho mạch điện nh hình vẽ: R1 = 6, U = 15V R0 R1 Bãng ®Ìn có điện trở R2 = 12 R2 + hiệu điện định mức 6V - U a,Hỏi giá trị R0 biến trở tham gia vào mạch điện phải để đèn sáng bình thờng? b, Khi đèn sáng bình thờng dịch chuyển chạy phía phải độ sáng đèn thay đổi sao? Giải a/ R1,2= R1 R2 6.12 4 R1 R2 12 Khi đền sáng bình thờng Uđ = U12 đạt giá trị ®Þnh møc, ta cã U12 = 6(A) Ta cã: IM = Ib = Tõ ®ã RTM= U 12 1,5 R12 U 15 10 I 1,5 Mµ R0 = RTM – R12 = 10 – = c/ Khi dịch chuyển chạy phìa phải R tăng RTM tăng UM không đổi nên Ic = U giảm R Mà Uđ =U12 = IC.R12 giảm Vậy đèn sáng yếu bình thờng Bài 10 Cho mạch điện hình vẽ Biết UAB = 18V khơng đổi cho tốn, bóng đèn Đ1 ( 3V - 3W ) Bóng đèn Đ2 ( 6V - 12W ) Rb giá trị biến trở Và chạy vị trí C để đèn sáng bình thường : UAB 1) Đèn Đ1 đèn Đ2 vị trí mạch ? r 2) Tính giá trị tồn phần biến trở vị trí (2) (1) chạy C ? 3) Khi dịch chuyển chạy phía N độ M sáng hai đèn thay đổi ? Gi¶i Rb C N 1) Có I1đm = P1 / U1 = 1A I2đm = P2 / U2 = 2A Vì I2đm > I1đm nên đèn Đ1 mạch rẽ ( vị trí 1) cịn đèn Đ2 mạch ( vị trí ) 2) Đặt I Đ1 = I1 I Đ2 = I2 = I cường độ dòng điện qua phần biến trở MC Ib + Vì hai đèn sáng bình thường nên I1 = 1A ; I = 2A Ib = 1A Do Ib = I1 = 1A nên U1 RMC = R1 = I = 3 R R MC + Điện trở tương đương mạch : Rtđ = r + R R ( Rb RMC ) R2 r Rb 1,5 MC U AB + CĐDĐ mạch : I = R 2 Rb = 5,5 td Vậy C vị trí cho RMC = 3 RCN = 2,5 3) Khi dịch chuyển chạy C phía N điện trở tương đương mạch giảm I ( ) tăng Đèn Đ2 sáng mạnh lên Khi RCM tăng UMC tăng ( I1 cố định I tăng nên Ib tăng ) Đèn Đ1 sáng mạnh lên Bài 11 Một hộp kín chứa nguồn điện khơng đổi có hiệu điện U điện trở thay đổi r ( Hvẽ ) r A U B Khi sử dụng hộp kín để thắp sáng đồng thời hai bóng đèn Đ1 Đ2 giống bóng đèn Đ3, người ta nhận thấy rằng, để bóng đèn sáng bình thường tìm hai cách mắc : + Cách mắc : ( Đ1 // Đ2 ) nt Đ3 vào hai điểm A B + Cách mắc : ( Đ1 nt Đ2 ) // Đ3 vào hai điểm A B a) Cho U = 30V, tính hiệu điên định mức đèn ? b) Với hai cách mắc trên, công suất toàn phần hộp P = 60W Hãy tính giá trị định mức bóng đèn trị số điện trở r ? c) Nên chọn cách mắc hai cách ? Vì ? Gi¶i a) Vẽ sơ đồ cách mắc dựa vào để thấy : + Vì Đ1 Đ2 giống nên có I1 = I2 ; U1 = U2 + Theo cách mắc ta có I3 = I1 + I2 = 2.I1 = 2.I2 ; theo cách mắc U3 = U1 + U2 = 2U1 = 2U2 + Ta có UAB = U1 + U3 Gọi I cường độ dịng điện mạch : I = I3 U3 = U - rI 1,5U3 = U - rI3 rI3 = U - 1,5U3 (1) U1 + + Theo cách mắc UAB = U3 = U - rI’ ( với I’ cường độ dòng điện mạch ) I’ = I1 + I3 U3 = U - r( I1 + I3 ) = U - 1,5.r.I3 (2) ( theo 2I1 = I3 ) + Thay (2) vào (1), ta có : U3 = U - 1,5( U - 1,5U3 ) U3 = 0,4U = 12V U1 = U2 = U3/2 = 6V b) Ta xét sơ đồ cách mắc : * Sơ đồ cách mắc : Ta có P = U.I = U.I3 I3 = 2A, thay vào (1) ta có r = 6 ; = 24W ; P1 = P2 = U1.I1 = U1.I3 / = 6W * Sơ đồ cách mắc : Ta có P = U.I’ = U( I1 + I3 ) = U.1,5.I3 I3 = 4/3 A, (2) r = P3 = U3.I3 U 1,5U I3 = 9 Tương tự : P3 = U3I3 = 16W P1 = P2 = U1 I3 / = 4W c) Để chọn sơ đồ cách mắc, ta tính hiệu suất sử dụng địên sơ đồ : + Với cách mắc : H U1 U U 100 = 60 ; Với cách mắc : H 100 = 40 U U + Ta chọn sơ đồ cách mắc có hiệu suất sử dụng điện cao Bµi 12: Cho mạch điện nh hình vẽ: R1 = R2 = R3 = ; R4 = UAB = 18 v a Nối M B vôn kế Tìm số vôn kế b Nối M B am pe kế điện trở không đáng kể Tìm số chie ampe kế, chiều dòng qua A Giải a Số vôn kế Vôn kế có điện trở lớn nên dòng điện không qua vôn kế Sơ đồ mạch điện [(R2 nt R3) // R1] nt R4 - Sè chØ cña ampe kế hiệu điện UMB - Điện trở tơng đơng: R23 = R2 + R3 = 12 R123 = R1 R 23 4 R1 R 23 RAB = R123 + R4 = - Cờng độ dòng điện qua mạch chính: IC U AB 3 A R AB HiƯu ®iƯn thÕ: UNB = U4 = I4 R4 = IC R4 = v UAN = UAB - UNB = 12 v - Cêng ®é qua R2 ; R3 : I 23 U AN 1 A R23 - HiƯu ®iƯn thÕ: UMN = U3 = I3 R3 = v - Sè chØ cđa v«n kÕ: uv = UMB = UMN + UNB = U3 + U4 = 12 v b Số ampe kế Sơ đồ mạch: Bài 13: Điện trở tơng đơng:R34 = R3 R 1,5 R3 R Cho mạch điện ( hình vÏ ) BiÕt R1 = R3 = R4= , R2= , U = V a Nối A, D vôn kế có điện trở lớn Tìm sốcủa vôn kế? 10 Tt hai điện trở r mắc song song ta có cách mắc ( R1 nt R2 ) // ( R3 nt r ) ; lý luận trên, ta có: U’DC = 2r 400 (2) Theo ta có U’DC = 3.UDC , từ (1) & (2) phương trình bậc 40 r theo r; giải PT ta r = 20 ( loại giá trị r = - 100 ) giải ) ĐS : 4V Phần 2) tính UAC & UAD ( tự R R AC CB 3) Khi vôn kế số mạch cầu cân : R R (3) AD DB + Chuyển chỗ điện trở : Để thoả mãn (3), ta nhận thấy chuyển điện trở r lên nhánh AC mắc nối tiếp với R1 Thật vậy, có RAC = r + R1 = 25 ; RCB = 25 ; RAD = 20 RDB = 20 (3) thoả mãn + Đổi chỗ hai điện trở : Để thoả mãn (3), đổi chỗ R1 với điện trở r ( lý luận trình bày tt ) Bµi 21 Rx P R2 Q R1 Cho mạch điện nh sơ đồ hình vẽ BiÕt : R1= , R2 = , R3 =3 Rx cã thĨ thay ®ỉi đợc , UMN = 60V Nếu Rx= R1 Ix = ? UPQ= ? + §Ĩ UPQ= Rx= ? Giải Vì R2 nt R3 nên U MN I2= I3 = R R = 60 = (A) 10 V× Rx nt R1 Rx = R1 = nên : U MN Ix= I1 = R R x = 60 = (A) 12 ( 0.25®) 19 - R3 Ta cã : U U PQ PQ = UPM + UMQ = -U MP + UMQ = UMQ - U MP = U2- Ux =I2 R2 – Ix.Rx = 6.7 – 5.6 = 12 (v) Khi UPQ= U2 – Ux = I2 R2 – Ix.Rx = Ix.Rx = 42 (1) ( 0.25đ) Vì Rx nt R1 nên : 60 U MN Ix= I1 = R R x = R 6 x (2) 60 ThÕ (2) vµo (1) R Rx= 42 Rx = = 14 ( ) x Bài 22: R1 Mạch điện nh hình vÏ P R2 N R3 + - R1 = Ω, R2 = Ω, R3 = Ω A R4 = Ω, R5 =5 , R4 = Ω B R4 R5 M R6 Q - Khi V đặt vào điểm M N vôn kế 4v - Khi V đặt vào điểm P Q vôn kế 9,5v a Tính cờng độ dòng điện qua điện trở b Tính Hiệu điện hai điểm A B c Nếu đặt Am pe kế vào điểm P Q mạch điện có sơ đồ nào? Coi điện trở v«n kÕ rÊt lín, Am pe kÕ rÊt nhá HD Dựa vào số vôn kế a Tính đợc I1 = 2A (qua R1 R2 R3) I2 = 1,5A (qua R4 R5 R6) 20 b Tính đợc U AB = 18 v c KÐo P trïng víi Q chung điện vẽ lại sơ đồ Bài 23 cho mạch điện nh hình vẽ Các ampe kế có điện trë BiÕt ampe kÕ A1 chØ 1,5A, A2 chØ 2A a.Tìm số Ampe kế A3, A4 cờng độ dòng điện qua R b.Biết R=1,5 Tìm R A A A A gi¶i A1 C I1 AI A I2 A3 R I I3 B A2 D I A a, Tõ h×nh vÏ ta cã: UAC= I1.Ra= 1,5 Ra UAD= I2.Ra= Ra UCD= UCA+ UAC= - UAC + UAD= -1,5Ra+2 Ra= 0,5 Ra Mµ UCD=I3 Ra nên I3= 0,5 A (có chiều từ C đến D) Từ sơ đồ mạch ta có I4 = I +I = 2+ 0,5 =2,5 A T¹i A ta thấy dòng điện qua mạch I = I + I =1,5+ 2=3,5 A V× vËy dòng điện toàn mạch khỏi B phải lµ : I = IR + I4 => IR= I- I4= 3,5- 2,5=1A b, Ta cã UCB = IR.R =1 1,5 =1,5 v hay UCD +UDB=UCB I3 Ra+I 4.Ra= 1,5 => Ra=1,5/I3+ I 4= 1,5/2,5 + 0,5 = 0,5 Bài 24 : Cho mạch điện nh hình vẽ , : Điện trở ampekế R1 = ; R1 - R = R2 = 1,5 ; R4 = ; UAB = 1V 21 Tìm cờng độ dòng điện số ampekế cực dơng ampekế mắc đâu ? Bài 25 : Cho mạch điện nh hình vẽ Biết U = 1,25v R1 = R3 = R2 = ; R4 =5 Vôn kế có điện trở lớn , điện trở dây nối nhỏ không đáng kể Tính cờng độ dòng điện qua điện trở số vôn kế khóa K ®ãng R1 R2 C V R2 R4 A B D + _ Giải: Cờng độ dòng điện qua ®iƯn trë: Do vèn kÕ cã ®iƯn trë rÊt lín Cã (R1 nt R3) // (R2 nt R4) R1,3 = R1 + R3 = 2+2 = ( ) R2,4 = R2 + R4 = + = 11 ( ) R1,3 R2,4 4.11 44 Rt® = R R 11 15 1,2 2,4 Cờng độ dòng điện qua mạch V AB Ic = Rtd 1, 25 1, 25 �15 0, 43 44 (A) Ta l¹i cã : 44 15 Mµ I= I1 +I2 22 R R1,3 I1 R2,4 I I � 2,4 I R1,3 I2 R1,3 I R R I R 0, 43.4 2,4 1,3 1,3 � I2 � 0,12 (A) Thay vµo: � I R R1,3 R2,4 11 1,3 � I1 = I – I2= 0,43 – 0,12 = 0,31 ( ) Mµ I1 = I3 = 0,31 (A) I2 = I4 = 0,12 TÝnh chØ sè cđa v«n kÕ: Ta cã : VA – VC = I1R1 VA – VD = I2R2 � VC - VD = I1.R1- I2 R2 Hay VCD = I1.R1- I2 R2 = 0,31 2- 0,16 = - 0,1(V) Suy hiêụ điện D nhỏ C Vậy số vôn kế - 0,1(V) Bài 26.Cho mạch điện nh hình vẽ Biết : R1 A R2 R1 =4 R2 = 16 M N R3 =12 + R3 B R4 R4= 18 HiÖu điện hai đầu đoạn mạch MN UMN =60V a-Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch b-Tính cờng độ dòng điện chạy qua điện trở mạch c-Tính hiệu điện UAB Nếu dùng vôn kế vào hai điểm A,B cực dơng vôn kế phải mắc vào điểm nào? Vì sao? Giải aR12 = R1+R2 = 4+16 =20 ( ) R34 = R3+R4 = 12+18 =30 ( ) R12 R34 20.30 60 RMN= R R = = =12 ( ) 20 30 40 12 34 b- Cêng ®é dòng điện mạch U MN 60 IMN= R = =5 (A) 12 MN Cờng độ dòng điện chạy qua R1, R2 23 I1=I2 = 60 = (A) 20 Cờng độ dòng điện chạy qua R3, R4 I3=I4 = 60 = (A) 30 c- ta cã : UAB = UAM + UMB Hay UAB = -UMA + UMB Trong ®ã : UMA = I1.R1 = 3.4 = 12 (V) UMB = I3.R4 = 2.12 = 24 (V) VËy : UAB = -12 + 24 = 12 (V) UAB = 12 (V) >0 chứng tỏ điện A lớn điện B Do mắc vôn kế vào điểm A, B chốt dơng vôn kế phải mắc vào điểm A (0,75 điểm) R Bài 27: Cho mạch điện nh hình vẽ: u R1 R3 Víi U = 6v, R1 = 1 , R =1 B R2 = R3 = 3 ; RA A C d R2 1/ Khi đóng khoá K dòng điện qua am pe kế điện qua am pe kÕ K më TÝnh ®iƯn trë R4 2/ Tính cờng độ dòng điện qua K đóng K 1/ Điện trở R4 a, Tính IA ngắt K (0,75đ) Rn Giải ( R1 R3 )( R2 R4 ) R R1 R2 R3 R4 Cờng độ dòng điện qua R U 42 R4 I = R 19 5R n Cờng độ dòng điện qua am pe kÕ IA IRAB 24 R2 R4 19 R4 b/ TÝnh IA’ ®ãng K (0,75®) R1 // R2 ; R3 // R4 24 k R4 Cờng độ dòng điện qua R U 72 24 R4 I’ = R R 21 19 R n' Cờng độ dòng điện qua am pe kÕ : I 'R 27 CB IA’ = R 21 19R 4 Trong ®ã RCB R3 R4 R3 R4 c/ Ta cã : (0,5®) 72 24 21 19 R4 19 R4 Giải ta đợc R4 = 2/ (2đ) Tính cờng độ dòng điện qua K ®ãng K (1®) Víi R4 = 1 Tính đợc I = 2,4A Dòng điện cờng độ I tới A tách thành dòng I1 qua R1 dòng I2 qua R2 TÝnh to¸n I1 =1,8A , I2 = 0,6 A Do điện trở khoá K nhỏ nên vc = vD chập hai điểm C,D thành điểm C (1đ) Tại C dòng điện I lại tách thành dòng I qua R3 , dòng I4 qua R4 Tính đợc I3 =0,6A ; I4 = 1,8A cờng độ dòng điện qua R3 có 0,6 A mà dòng I1 = 1,8 A Vậy IK = 1,2a 25 Bài 28: Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ Trong đó: UAB = 12V, R1 = 12 BiÕt ampekÕ (RA = 0) chØ 1,5A NÕu thay ampekÕ b»ng v«n kÕ (RV = ) vôn kế 7,2 R1 V C B A A R3 R2 D a) Tính điện trở R2và R3 b) So sánh công suất tiêu thụ đoạn mạch AB trờng hợp ( trờng hợp nh hình vẽ trờng hợp thay ampe kế vôn kế) Giải U 12 a) Điện trở R3 bị Am pe kÕ nèi t¾t R12 = I 1,5 8 A 1 1 1 1 3 b) Mµ R R R R R R 12 24 24 R2 = 24 12 2 12 (0,5®) A V Khi Thay b»ng th×: U 12 = U = UV = 12 - 7,2 = 4,8V U 4,8 12 I3 = R = 0,6A 12 VËy R3 = U3 7,2 12 = I3 0,6 b) Khi thay A b»ng V R ' 20 20 V× R' R 2,5R R th× R' =R12 + R3 = + 12 = 20 Nên P = 2,5P' Bài 29: Cho mạch điện nh hình vẽ , Đ1 Đ4 bóng đèn loại 6V - 9W; Đ2 Đ3 bóng đèn loại 6V - 4W Hiệu điện điểmA, Đ1 Đ B U = 12V C A K §3 B D §4 a) TÝnh công suất tiêu thụ đèn cho biết chúng sáng nh nào, hai trờng hợp : K mở K đóng b) Khi đóng khóa K, dòng điện qua khóa K có độ lớn bao nhiêuvà có chiều nh nào? 26 a) R1 = R4 = :9 = ; gi¶i R2 = R3 = :4 = *Khi K më: R12 = R34= 4+9 = 13 I12 = I34 = 12 A 13 12 3,4W < 9W Đ1 Đ4 tối mức b×nh thêng 13 12 P2 = P3 = 7,6W > 4W Đ2 Đ3 sáng møc b×nh thêng 13 P1 = P4 = * Khi K ®ãng: R13 = R24 U13 = U24 = 12:2 = V = UĐM Nên đèn sáng bình thờng b) Khi K đóng: I1 = I4 = 6: 4= A; I2 = I3 = A Vì I1> I2 nên t¹i C, I1 = I2 + IK IK = I1 -I2 = - = A Đ1 Ivẽ I Đ2 Vậy dòng điện tõ CD qua khãa K nh h×nh C A IK Đ3 D Đ B Bài 30: Cho mạch điệnn h hình vẽ (H3.2a) Biết U = 45V R1 R2 R1 = 20, R2 = 24 R3 = 50 ; R4 = 45 R5 lµ mét biÕn trë R3 R4 - Tính cờng độ dòng điện hiệu điện điện trở tính điện trở tơng đơng mạch R5 = 30 (H- 3.2b) Giải - Chọn chiều dòng điện - Chọn I1 làm ẩn sóo ta lần lợt có: U1 =R1 I1 = 20I1 (1) U2 =U - U1 = 45 - 20I1 27 (2) I2 U 45 20 I1 R2 24 44 I1 45 24 (4) 20 I1 225 (5) I I1 I U R5 I U U1 U I3 (3) 300 I1 225 (6) U 12 I1 R3 U U U I4 (7) 405 300 I1 (8) U 27 20 I1 R4 12 (9) - T¹i nót D cho biÕt: I4 = I3 + I5 27 20 I1 12 I1 44 I1 48 12 24 (10) Suy I1= 1,05 (A) - Thay biÓu thức (10) biểu thức từ (1) đến (9) ta đợc kết quả: I1 = 1(A) I3 = 0,45 (A) I4 = 0,5 (A) I5 = 0,05 (A) VËy chiều dòng điện đà chọn + Hiệu điện thÕ U1 = 21(V) U3 = 22,5 (V) U2 = 24 (V) UBND = 22,5 (V) U5 = 1,5 (V) + Điện trở tơng đơng RAB U U 45 30 I I1 I 1,05 0,45 Cách 2: - Chẳng h ạn chuyển mạch tam giác R1 , R3 , R5 thành mạch R1 , R3 , R5 ta đợc sơ đồ mạch điện tơng đơng (H - a) (Lúc giá trị RAB, I1, I4, I, U2, U4,UCD 28 không đổi) (H - 3.2 C) - Các bớc tiến hành giải nh sau: Bớc 1: Vẽ sơ đồ mạch điện Bớc 2: Tính giá trị điện trở (sao R’1 , R’3 , R’5) (H-a) Bíc 3: TÝnh ®iƯn trở tơng đơng mạch Bớc 4:Tính cờng độ dòng ®iƯn m¹ch chÝnh (I) Bíc 5: TÝnh I2, I4 råi suy giá trị U2, U4 Ta có I2 I Vµ: Bíc 6: R1 R R1 R4 R '3 R3 I = I - I2 Trở lại mạch điện ban đầu để tính đại lợng lại áp dụng: - Từ sơ ®å m¹ch ®iƯn (H - 3.2C) ta cã R'1 R3 R5 50.30 15() R1 R3 R5 20 50 30 R '3 R1.R5 20.30 6( ) R1 R3 R5 20 50 30 R '5 R1.R3 20.50 10() R1 R3 R5 20 50 30 - Điện trở tơng đơng mạch RAB R '5 ( R '3 R '2 ).( R '1 R '4 ) 30() ( R '3 R '2 ) ( R '1 R '4 ) - Cờng độ dòng điện mạch chÝnh: I Suy ra: U 45 1,5( A) RAB 30 I2 I ( R'1 R4 ) 1( A) ( R'1 R4 ) (( R'3 R2 ) => I4 = I - I2 = 1,5 - = 0,5 (A) U2 = I2 R2 = 24 (V) U4 = I4 R4 = 22,5 (V) - Trở lại sơ đồ mạch điện ban đầu (H - 3.2 b) ta có kết quả: 29 Hiệu điện : U1 = U - U2 = 21 (V) U3 = U - U4 = = 22,5(V) U5 = U3 - U1 = 1,5 (V) Và giá trị dòng ®iÖn I1 U1 U 1,05( A); I 0,45( A) R1 R3 I5 = I1 - I3 = 0,05 (A) Bài 31 Cho mạch điện nh hình vẽ Biết U = 7V không đổi R1 = 3, R2= Biến trở ACB dây dẫn Có ®iƯn trë st lµ = 4.106 ( m) ChiỊu dµi l = AB = 1,5m TiÕt diƯn ®Ịu: S = 1mm2 a - Tính điện trở toàn phần biến trở b- Xác định vị trí chạy C để sè chØ cđa ampe kÕ b»ng c- Con ch¹y C vị trí mà AC = 2CB, hỏi lúc ampe kế bao nhiêu? d - Xác định vị trí chạy C để ampe kế giải a- Điện trở toàn phần biến trở RAB (A) l 1,5 4.10 6 () S 10 b- Ampe kÕ chØ sè mạch cầu cân bằng, R1 R RAC RCB x x Đặt x = RAC -> RCB = -x Suy x = () Víi RAC = x = 2 chạy C cách A đoạn AC RAC S 0,5(m) VËy ch¹y C cách A đoạn 0,5m ampe kế số 30 c- Khi chạy vị trí mà AC = 2CB, ta dễ dàng tính đợc RAC = () Cßn RCB = () VT RA = => Mạch điện (R1 //RAC ) nt (R2 //RCB) - Điện trở tơng đơng mạch Rt ® R1 RAC R R 12 12 45 CB () R1 RAC R2 RCB 14 - Cờng độ dòng điện mạch I Suy ra: I2 I Vì: U 98 ( A) 45 Rt 45 14 RAC 98 56 I1 I ( A) R1 RAC 45 45 RCB 98 49 ( A) R2 RCB 45 90 I1 > I2, suy sè chØ cđa ampe kÕ lµ: I A I1 I 56 49 45 90 10 hay IA = 0,7 (A) VËy ch¹y C vị trí mà AC - 2CB ampe kế 0,7 (A) d- Tìm vị trí chạy C để ampe kế (A) - Vì: RA = => mạch điện (R1// RAC) nt (R2 // RCB) suy ra: Ux = U1 + Phơng trình dòng điện nút C: I A I CB I x U U1 U Rx x U1 U I A 6x x hay (1) + Phơng trình dòng điện nót D: I A I1 I U1 U U1 R1 R2 hay U1 U1 I A (2) + Trêng hỵp 1: Ampe kÕ chØ IA = (A) D đến C - Từ phơng trình (2) ta tìm ®ỵc U1 = (V) - Thay U1 = (V) vào phơng trình (1) ta tìm đợc x = () - Víi RAC = x = ta tìm đợc vị trí chạy C cách A 31 đoạn AC = 75 (m) + Trờng hợp 2: (A) chiều từ C đến D - Từ phơng trình (2) ta tìm đợc U1 (V ) - Thay U1 (V ) vào phơng trình (1) ta tìm đợc x 1,16 () Ampe kÕ chØ IA = - Víi RAC = x = 1,16 , ta t×m đợc vị trí chạy C cách A đoạn AC 29 (cm) Vâỵ vị trí mà chạy C cách A đoạn 75 (cm) 29 (cm) am pe kế ( A) Bài 32: Cho mạch điện nh h×nh vÏ (H 6) BiÕt V = 9V không đổi, R1 = 3, R2 = Biến trở ACB có điện trở toàn phần R= 18 Vốn kế lý tởng a- Xác định vị trí chạy C để vôn kế số b- Xác định vị trí chạy C để vôn kế số 1vôn c- Khi RAC = 10 vôn kế vôn ? giải - Vì vôn kế lý tởng nên mạch điện có dạng: (R1 nt R2) // RAB a- Để vôn kế số 0, mạch cầu phải cân bằng, đó: Hay R1 R2 RAC R RAC => RAC = () RAC 18 RAC b- Xác định vị trí chạy C, để Uv = 1(V) - Với vị trí chạy C, ta lu«n cã R1 9 3(V ) R1 R2 36 U 0,5( A) R 18 U1 U Và I AC 32 + Trờng hợp 1: V«n kÕ chØ: UV = U1 - UAC = (V) Suy ra: UAC = U1 - UV = - = (V) U AC => RAC = I 0,5 () AC + Trêng hợp 2: Vôn kế UV = UAC - U1 = (V) Suy ra: UAC = U1 + UV = + = (V) U AC => RAC I 0,5 = () AC Vậy vị trí mà RAC = () RAC = () vôn kế (V) c- Tìm số vôn kế, RAC = 10 () Khi RAC = 10() => RCB = 18 - 10 = () => UAC = IAC RAC = 0,5 10 = (V) Suy sè chØ vôn kế là: UV = UAC - U1 = - = (V) Vâỵ RAC = 10 vôn kế 2(V) 33 ... R3 R4 - Tính cờng độ dòng điện hiệu điện điện trở tính điện trở tơng đơng mạch R5 = 30 (H- 3.2b) Giải - Chọn chiều dòng điện - Chọn I1 làm ẩn sóo ta lần lợt có: U1 =R1 I1 = 20I1 (1) U2 =U - U1... mạch điện nh hình vẽ  Trong vôn kế có điện trở Đ2 lớn V 11 x K X §Ìn : 120V - 60W; §Ìn : 120V - 45W a) TÝnh điện trở dòng điện định mức bóng đèn b) Mắc vào hai đầu A,B hiệu điện 240V Tính điện. .. độ dòng điện qua R3 I3 = 0,3A.Tính : a .Điện trở đoạn AB b.Cường độ dòng điện qua điện trở qua mạch c.Hiệu điện hai đầu điện trở đoạn mạch AB, AD vaø DE R2 D R3 R1 A+ R5 R4 B- E GIẢI a Điện trở