CHUYÊN ĐỀ VỀ MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU, MẠCH ĐIỆN PHI TUYẾN HỖ CẢM, TỰ CẢM

Phương pháp kiếp-xốp a Định luật kiếc-xốp 1 định luật về nút Nội dung:Tổng các dòng điện đi vào một nút bằng tổng các dòng điện đi ra khỏi nút đó Hoặc Tổng đại số các dòng điện tại một

ĐỀ TÀI KHOA HỌC KĨ THUẬT

CHUYÊN ĐỀ VỀ MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU, MẠCH ĐIỆN PHI TUYẾN

HỖ CẢM, TỰ CẢM

Lớp 11 Lý Giáo viên hướng dẫn: Trương Đình Hùng

Đồng hới,tháng 4 năm 2017

MỤC LỤC :

PHẦN I: MỞ

ĐẦU. -I Lí do chọn đề

tài -II Mục đích nghiên

cứu -III Đối tượng nghiên

cứu -IV Nhiệm vụ nghiên

cứu -V Phạm vi nghiên

cứu -VI Phương pháp nghiên

cứu -VII Đóng góp của đề

tài -PHẦN II: NỘI

DUNG -A Phần dòng điện 1 chiều, mạch điện phi tuyến I Lí thuyết và bài tập ví dụ 1 Phương pháp giải toán mạch điện một chiều a) Các định luật kiếc-xốp b) Bài tập ví dụ 2 Mạch điện phi tuyến a) Mạch phi tuyến b) Mức độ phi tuyến-tinh thần tuyến tính hóa c) Phương pháp thiết lập mạch dao động điện d) Bài tập ví dụ II Các bài tập tự giải B Phần tự cảm Hỗ cảm I Lí thuyết và bài tập ví dụ 1 Tự cảm 2 Hỗ cảm II Các bài tập tự giải PHẦN III: KẾT LUẬN

-Phần I: Mở đầu

I Lí do chọn đề tài:

Việc học tập môn vật lí muốn đạt kết quả tốt trong quá trình nhận thức cần phải biết đối chiếu những khái niệm, định luật, mô hình vật lí – những sản phẩm do trí tuệ con người sáng tạo – với thực tiễn khách quan để nắm vững được bản chất của chúng; biết chúng được sử dụng để phản ánh, miêu tả, biểu đạt đặc tính gì, quan hệ nào của hiện thực khách quan cũng như giới hạn phản ánh đến đâu

Đối với học sinh trung học phổ thông, bài tập vật lí là một phương tiện quan trọng giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lí thuyết đó học vào thực tiễn Việc giải bài tập vật lí giúp học sinh ôn tập, cũng cố, đào sâu, mở rộngkiến thức, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát để giải quyết các vấn đềcủa thực tiễn Ngoài ra, nó còn giúp học sinh làm việc độc lập, sáng tạo, phát triển khả năng tư duy cũng như tự kiểm tra mức độ nắm kiến thức của bản thân

Tuy nhiên, nhiều học sinh còn gặp nhiều khó khăn trong việc giải bài tập vật lí như: Không tìm được hướng giải quyết vấn đề, không vận dụng được lí thuyết vào việc giải bài tập, không tổng hợp được kiến thức thuộc nhiều phần của chương trình đã học để giải quyết một vấn đề chung, hay khi giải các bài tập thì thường áp dụng một cách máy móc các công thức mà không hiểu rõ nghĩa vật lí của chúng

Ngoài ra, đề tài này có nội dung gần và thiết thực với nội dung kiến tập, thực tập cũng như công việc giảng dạy về sau của sinh viên Do đó, chúng em đã chọn đề tài này

Nếu nghiên cứu đề tài thành công sẽ góp phần giúp việc học tâp môn vật lí của học sinh tốt hơn, đồng thời cũng giúp cho việc học tập và việc giảng dạy vềsau của sinh viên

II Mục đích ngiên cứu:

Việc nghiên cứu đề tài này nhằm đi sâu vào lí thuyết các bài học từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh hiểu được vấn đề trong các bài tập và có kỹ năng giải quyết tốt các bài tập, hiểu được ý nghĩa vật lí của từng bài đã giải, rèn luyện thói quen làm việc độc lập, sáng tạo, phát triển khả năng tư duy, giúp các

em học tập môn Vật lí tốt hơn

III Đối tượng nghiên cứu:

Các bài tập Vật lí Điện học lớp 11 cơ bản và nâng cao

IV Nhiêm vụ nghiên cứu:

Giúp học sinh hiểu được vấn đề trong các bài tập, đề ra phương pháp giải bài tập Vật lí nói chung, phương pháp giải các loại bài tập vật lí theo phân loại, phương pháp giải từng dạng bài tập cụ thể của Vật lí điện học 11

V Pham vi nghiên cứu:

Nghiên cứu các chương: Dòng điện 1 chiều, mạch điện phi tuyến và Tự cảm Hỗ cảm

VI Phương pháp nghiên cứu:

Sử dụng kết hợp nhiều phương pháp: Phương pháp đọc sách, nghiên cứu tài liệu tham khảo, so sánh, đối chiếu, phân tích, tổng hợp,

VI

Đóng góp của đề tài:

Đề tài có thể hỗ trợ cho việc học tập và giảng dạy môn vật lí lớp 10, lớp11, lớp

12 làm tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành sư phạm vật lí

PHẦN II: NỘI DUNG.

Mạch điện một chiều, Mạch điện phi tuyến

A:Phương pháp giải bài toán mạch điện 1 chiều

1 Phương pháp kiếp-xốp

a) Định luật kiếc-xốp 1 ( định luật về nút)

Nội dung:Tổng các dòng điện đi vào một nút bằng tổng các dòng điện đi

ra khỏi nút đó

Hoặc Tổng đại số các dòng điện tại một nút bằng 0

Quy ước đánh dấu “+” cho những dòng điện tới nút, và “-“ cho những dòng ra khỏi nút

b) Định luật kiếc-xốp 2 ( Định luật về mắt mạng)

Nội dung: Tổng đại số các sụt áp trên phần tử thụ động của một vòng kín bằng tổng sức điện động có trong vòng kín đó, hoặc tổng đại số các sụt áp của nhánh trong 1 vòng kín bằng 0

c) Áp dụng định luật kiếc-xốp

Bước 1: Nếu chưa biệt chiều của dòng điện trong một đoạn mạch khôngphân nhánh nào đó, ta giả thiết dòng điện trên nhánh đó chạy theo một chiềutùy ý nào đó Nếu chưa biết các cực của nguồn điện mắc vào đoạn mạch, ta giảthiết vị trí các cực đó

Bước2:Nếu có n ẩn số, cần lập n phương trình trên các định luật kiếc-xốp.Với mạch có m nút mạng, ta áp dụng định luật Kiếc-xốp 1 để lập m -1phương trình độc lập Và lập n – m+1 phương trình còn lại bằng cách áp dụngđịnh luật 2

Bước 3: Giải hệ các phương trình

Bước 4:Biện luận

Ghi chú:

• Nếu trong mạch điện có sủ dụng nhiệt lương do dòng điện tỏa ra để gâynhiệt thì phải sử dụng các phương trình nhiệt để tìm các đại lượng cầnthiết

công thì phải sử dụng các phương trình cơ năng, hoặc bảo toàn nănglượng

• Nếu liên quan đến hiện tượng điện phân thì cần áp dụng định luật faraday

I MẠCH PHI TUYẾN

1 Nhắc lại về mạch tuyến tính

Lưu ý: khái niệm mạch điện dùng trong chuyên đề này nếu không nói gì thêm thì ta hiểu là mạch điện có dòng điện một chiều và ta không xét đến mạch điện

có dòng điện xoay chiều Mạch tuyến tính

Trước khi đến với khái niệm mạch phi tuyến, ta nắm khái niệm mạch tuyến tính.Mạch tuyến tính là mạch điện chỉ chứa các phần tử tuyến tính Phần tử tuyến tính là các phần tử như các điện trở R,( có thể là cuộn dây L hay tụ điện C trong mạch xoay chiều) có trị số không đổi theo thời gian, hay đối với điện trở thì quan hệ giữa hiệu điện thế U giữa 2 đầu điện trở và I chạy qua điện trở thoả mãn định luật Ohm tức là

Một điện trở có trị số không đổi Thường được làm từ hợp kim constantan

thường gồm 55% đồng và 45% niken hay các hợp kim ít chịu ảnh hưởng bởi nhiệt như manganin Cu86 Mn12 Ni2 ,… U = IR hay I U

R

ampe là một đường thẳng đi qua gốc toạ độ có hệ số góc là R

Đặc tuyến vôn-ampe của một điện trở không đổi

2 Mạch phi tuyến

Mạch phi tuyến là mạch điện có chứa các phần tử phi tuyến Phần tử phi tuyến

là các phần tử như các điện trở R,( có thể là cuộn dây L hay tụ điện C trong

mạch xoay chiều) có trị số thay đổi theo thời gian, hay đối với điện trở thì quan

hệ giữa hiệu điện thế U giữa 2 đầu điện trở và I chạy qua điện trở không mãn định luật Ohm tức là

Z

≠ với Z có thể là dung kháng của tụ hoặc cảm kháng của cuộn cảm Tổng quát hơn Z có thể là tổng trở của một đoạn mạchđiện xoay chiều Trong kỹ thụât và đời sống ta thường gặp các phần tử phi tuyến nhiều hơn bởi vì trên thực tế mọi phần tử trong mạch điện đều có trị số phụ

thuộc vào nhiệt độ

Một số phần tử phi tuyến và đặc tuyến vôn – ampe:

Một số phần tử phi tuyến thường gặp như:

+ nhiệt điện trở thermistor

Trong thermistor người ta thường quan tâm đến đồ thị nhiệt độ - điện áp nhiều hơn là đặc tuyến vôn - ampe

Đặc tuyến vôn – ampe của 1 nhiệt điện trở Sự phụ thuộc giữa nhiệt độ và điện áp của 1 nhiệt điện trở

+ điện trở phi tuyến varistor

Thường có i = f(u) thể hiện qua đồ thị sau

+ Đi-ốt điện tử hay đèn điện tử

+ Đi-ốt bán dẫn

Diode bán dẫn lí tưởng

+ trong mạch phi tuyến có dòng điện xoay chiều thì cuộn cảm có lõi sắt thì có

độ tự cảm L biến đổi mạnh hay hiện tượng điện trễ ở một số chất điện môi như sécnhét NaK(C2H2O4)2.4H2O … làm cho điện dung của một tụ điện C thay đổi

Đối với hiện tượng biến đổi độ tự cảm L thì người ta quan tâm đến đặc tuyến từ thông - dòng điện

Đối với hiện tượng biến đổi điện dung của tụ thì người ta quan tâm đến đặc tuyến điện tích – hiện điện thế

+ dây tóc bóng đèn cũng được coi là một điện trở có trị số thay đổi do tác dụng nhiệt của dòng điện qua nó

Các thông số đặc trưng cho một phần tử phi tuyến

Một phần tử tuyến tính có các trị số không đổi ví dụ như điện trở R , độ tự cảm

L, điện dung C,… được gọi là các thông số “tĩnh” Một phần tử phi tuyến thì ngoài các thông số “tĩnh” còn có các thông số “động” Các thông số “động” hay thông số tức thời của phần tử phi tuyến đặc trưng cho phần tử phi tuyến đó còn các thông số “tĩnh” và thông số trung bình thường không mang nhiều ý nghĩa vật lý ( ít được sử dụng trong bài toán)

Điện trở:

- Điện trở “tĩnh” T

U R I

=

- Điện trở trung bình tb TB

U U

Cuộn dây

- Độ tự cảm “tĩnh” T

F L I

- Độ tự cảm “động” L d 'I

I

δ δ

=

- Điện dung trung bình tb TB

Q C

Các thông số Rđ, Lđ, Cđ là hàm theo cường độ dòng điện I hoặc hiệu điện thế U của chúng nên nó đặc trưng cho phần tử phi tuyến tại mỗi điểm trên đặc tuyến vôn – ampe

Công suất: đối với các phần tử phi tuyến thì chỉ được sử dụng công thức P = U.Ihay trong mạch điện có dòng xoay chiều thì P = U.I.cosφ

Các cách để biểu diễn đặc trưng của một phần tử phi tuyến:

Cách 1: cho hàm số U = f(I) hay I = f(U) hoặc u = f(i) hay i = f(u) Với f không phải là một hàm tuyến tính Cách cho này là cách cho thuận lợi

Cách 2: cho đặc tuyến vôn – ampe của phần tử đó Cách cho này tương đối không thuận lợi

Cách 3: cho đồ thị hoặc đặc tuyến vôn – ampe của phần tử đó và kèm theo số liệu hoặc toạ độ của 1 số điểm Cách cho này thuận lợi hơn cách 2 ở cách 2 và cách 3 thì đôi khi chúng ta phải dùng đến phương pháp ngoại suy trên đồ thị để làm và thường mang tính thực nghiệm nhiều hơn

Cách 4: cho bảng ghi số liệu U – I Đây cũng là một cách cho mang tính thực nghiệm nhiều hơn

Các tính chất của mạch phi tuyến:

+ Mạch phi tuyến không có tính xếp chồng nghiệm hay không áp dụng được nguyên lý chồng chập các trạng thái điện

+ Mạch phi tuyến có tính chất tạo tần số

Ví dụ: với những phần tử phi tuyến R, L ,C trong mạch điện có nguồn xoay chiều tần số góc ω thì dòng qua mạch có thể có tần số góc là 0, ω, 2ω, 3ω,… Nếu hiệu điện thế kích thích dạng hình sin thì do quan hệ phi tuyến nên cường

độ dòng điện trong mạch có thể không có dạng sin mà có thể phân tích thành tổng các dao động điều hoà có tần số khác nhau

+ Các định luật Kirchhoff vẫn đúng trong mạch điện phi tuyến một chiều và xoay chiều

3 Nói riêng về Diode:

Như ta đã biết, Diode là một linh kiện điện tử hay một phần tử trong mạch điện ( một chiều và xoay chiều) chỉ cho dòng điện đi qua theo 1 chiều nhất định và diode là một phần tử phi tuyến Diode gồm có 2 loại là diode điện tử hay đèn điện tử và diode bán dẫn

Trong chuyên đề này không quan tâm đến cấu tạo của diode mà chỉ quan tâm đến tính phi tuyến của diode

Đặc tuyến vôn – ampe của diode như sau:

Tuy nhiên do đặc tuyến vôn – ampe của diode

khá phức tạp nên người ta thường lý tưởng hoá

thành các dạng đặc tuyến đơn giản Sau đây là

các dạng lý tưởng hoá đặc tuyến vôn – ampe của

diode theo mức độ tiến lại gần với kết quả của

thực nghiệm

Lý tưởng hoá 1: diode “đóng –mở” Nếu U < U0 thì

không có dòng chạy qua Diode Nếu U = U0 thì Diode là

một phần tử phi tuyến có điện trở động là

Lý tưởng hoá 2: vẫn là diode “đóng - mở” Nếu U < U0

thì không có dòng chạy qua Diode Nếu U ≥ U0 thì Diode

coi như là 1 phần tử phi tuyến có điện trở động là

Lí tưởng hoá 4: đưa về dạng đường cong với hàm số giải

tích ví dụ như hình bên I = kU2

=> Diode có điện trở động là Khi đó đồ thị R-I được

biểu diễn như hình bên:

1 Phi tuyến nhiều(lớn), phi tuyến nhỏ(ít)

a, Về mặt toán học: ta biết do có tính phi tuyến nên xuất hiện số hạng bậc cao trong hàm xấp xỉ đặc tính nên nếu ssos hạng bậc co có vai trò đáng kể trong biểu thức thì mạch phi tuyến lớn, ngược lại là mạch phi tuyến nhỏ

Vậy khi phi tuyến nhỏ, số hạng bậc cao không có vai trò trong biểu thức nên gần đúng ta có thể bỏ qua, lúc đó mạch coi là tuyến tính, đây là tinh thần

phương pháp tuyến tính hóa là phương pháp sẽ dùng để tính gần đúng mạch phi tuyến

Ví dụ: xét mạc cuộn dây lõi thép như hình

Vì là mạch phi tuyến nên có:

= a.i – b a.i

Từ phương trình :

Có i.r + =

Có phương trình: i.r + a.i’= là tuyến tính nên đễ dàng tính được theo phương pháp tuyến tính

Vậy phi tuyến nhỏ thì điểm làm việc của mạch biến thiên trên đoạn thẳng, lúc

đó mạch tuyến tính, là tinh thần phương pháp tuyến tính hóa

2.Tính quán tính của phần tử phi tuyến – quán tính hóa

Có một số vật liệu có tính quán tính( ví dụ như tính quán tính nhiệt) Với vật liệu có tính quán tính nhiệt thì R(I), ứng với nhiệt độ nhất định sẽ có R nhất định ứng với , khi dòng điện thay đổi đủ nhanh(ứng với nói trên) thì do quán tính nhiệt thì thiệt độ ở đây sẽ hầu như là hằng số trong thời gian t, khiến R(I) hằng trong quan hệ tức thời giữa điện áp và dòng điện, tức là:

U(i)=R(I) mà R(I) là hằng nên u(i) là tuyến tính

ta có quan hệ tức thời u(i) là tuyến tính

Còn quan hệ U(I)=R(I) I phi tuyến(12-4), quan hệ (12-4) nói lên tính quán tính

Để tính hệ phi tuyến ở chế đọ chu kì có lúc coi các phần tử phi tuyến là có quán tính như tinh thần trên, tức là coi tồn tai U(I) phi tuyến nhưng với trị hiệu dụng xác định thì quan hệ tức thời là tuyến tính, lúc đó có thể viết hệ phương trình tức thời dưới dạng ảnh phức cu kỳ hình sin

Đây là tinh thần phương pháp quán tính hóa – Coi là tuyến tính hóa đặc biệt

III PHƯƠNG PHÁP THIẾT LẬP MẠCH DAO ĐỘNG ĐIỆN:

a Phương pháp 1

- Đặt tên cho các điểm

- Xét xem: + Điện tích giảm hay tăng (Giảm: i = - q’ ; tăng: i = q’)

+ Dòng điện giảm hay tăng (giảm: ε = - Li’ ; ε = Li’)

- Xác định các hđt UAB ; UBC ; UCD

- Thành lập các phương trình điện thế suy ra phương trình dao động

b Phương pháp 2: Phương pháp năng lượng:

- Năng lượng điện trường ở tụ có điện dung C: WC =

- Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R : WR = -i2 R.t

- Theo phương trình định luật bảo toàn năng lượng suy ra phương trình dao

L,i = 0

+

iC.U0

Biểu diễn gần đúng đặc trưng V-A của các phần tử

Dựa vào mạch và đặc trưng V-A để giải quyết bài tập cụ thể

c Phương pháp lặp:

Cường độ dòng điện: i =

r

i U

U0 − ( )

: i1 =

r

i U

U0 − ( )

i2 =

r

i U

U0 − ( )

; , in =

r

i U

Vận dụng công thức Newton: Biểu diễn làm phi tuyến (toàn mạch, từng mạch)

G (x) = 0 Chọn lấy n0 gần đúng x0 thí nghiệm gần đúng theo:x1 = x0 - ( )

( )0 '

0

x g

x g

(g(x0 hoặc xn + 1= = xn thì lấy n0) Như vậy:

Xn + 1 = xn - '(( ))

n

n

x g

x g

IV VÍ DỤ:

Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ: VA> VB

với A1 và A2 là 2 ampe kế lí tưởng lần lượt

chỉ IA1 = 30mA và IA2 = 5mA R1 = 1 kΏ

VB thì đèn cho dòng chạy qua với I5< 5mA

không đổi và từ D đến B còn nếu ngược lại thì

không có dòng điện qua X

c/ X là một Diode có đặc trưng vôn – ampe qua đồ thị sau

Phân tích: ở bài này chưa cho chiều của nguồn nên có thể nhận nghiệm âm phải dùng những điều kiện vật lý để loại bỏ nghiệm trong bài Giải a/ ta có các

phương trình điện thế nút sau: để thuận tiện ta giải bài toán với các dòng điện đobằng mA Giả sử dòng điện trong mạch chính đi từ A đến B

1

2 3

ku u u

100 ( ) 3 65 ( )

20 ( ) 3 20 ( ) 3 20

410 ( ) 3

Tuy nhiên khi u5 > 0 mà i5 < 0 thì vô lý đối với varistor

Vậy ta có kết quả sau: UAB = 55V và Px = 108.33W

ở câu a liệu có phức tạp hơn nếu đổi vị trí R4 và varistor X hay không???

b/ giả sử VD> VB

i1 + i2 = i3 + i5 = 30

i1 = i3 + i4 và i2 +i4 = i5

I5 = - 0.6 mA (loại vì yêu cầu đề bài)

Vậy VD ≤ VB và khi đó thì UAB< 0 loại vì VA> VB

Do đó điều kiện đề bài không phù hợp với thực tế

c/ đầu tiên ta phải tìm đặc trưng của Diode

khi U < 5V thì không có dòng chạy qua diode

khi U ≥ 5V thì có dòng chạy qua diode và điện trở động của Diode là Rd = 1

Ta xét nếu UDB< 5V thì không có dòng chạy qua diode, mạch lúc này chỉ còn

(R1 // (R2 nt R4)) nt R3

Khi đó ta tính được dòng qua R4 và R2 là IA2 = 5mA và qua R3 là IA1 = 30mA

Do UDB = R4IA2 + R3IA1 nên suy ra UDB = 20+90 = 110V > 5V Vậy UDB> 5V và

có dòng điện chạy qua nó

Lúc này ta lại có 5 5

1 5 3

u = i +

2 1

=> loại vì u5 nhận 2 giá trị khác nhau’

Nhận xét: ở bài này ta phải lưu ý một số điều

1 về mặt đơn vị, ta thấy rằng 1mA 1kΏ = 1V ta có thể quy ước về đơn vị để thuận tiện khi giải

2 trong quá trình giải, các kết quả trung gian không nên làm tròn mà giữa nguyên căn, phân số,…

3 sau khi ra kết quả phải biện luận bài toán với thực tế, về dấu và về độ lớn

Bài 2 : Trong mạch cầu ở hình có các điện trở R1= 2 Ω; R2= 4Ω; R3= 1Ω; X là một varistor có i=kU2

a Vẽ đường đặc tuyến Vôn-Ampe U= f(i) của

varistor Gọi R=dU

di là điện trở tức thời của varistor

Có thể nói gì về điện trờ này khi i biến thiên từ 0 đến

+∞

b Biết k= 0,25 (A/V2 ) nếu i đo bằng Ampe, U bằng

Vôn Người ta điều chỉnh hiệu điện thế U0= UAD để cầu cân bằng Tính công suất điện P tiêu thụ trên varistor, tính các dòng i1, i2 qua 2 nhánh và hiệu điện thếU

c R1, R2, R3 và k có giá trị bất kì, Tính U0 để cầu cân bằng, tính dòng I trong mạch chính Thay X bằng một biến trở R ta có cầu Uytston, hãy nêu sự giống vàkhác nhau giữa cầu nghiên cứu trong bài và cầu Uytston

( Trích đề thi học sinh giỏi Quốc gia năm học 1990-1991)

u k

khi I biến thiên từ 0 đến +∞ thì R biến thiên từ +∞ về 0

b khi cầu cân bằng thì ta có 0

1

1 2

U i

Cầu Uytxton khác với cầu trong bài này ở chỗ biến trở có một giá trị xác định

để cầu cân bằng với U bất kỳ còn varistor thì để cầu cân bằng ta phải đặt U =

U0xác định thì cầu mới cân bằng Giống nhau là nếu 1 trong 3 điện trở còn lại không biết giá trị thì vẫn tính được nếu biết 2 điện trở còn lại và trị số của varistor hoặc biến trở do đó ứng dụng trong việc đo chính xác điện trở chưa biết

Bài 3: cho mạch điện như hình vẽ R1 = 1k ; R2 =

2k ; R3 = 3k ;R4 = 4k Q là một đèn quang điện có

anốt nối với điểm C, catốt nối với điểm D Nếu

điện thế anốt cao hơn điện thế catốt thì đèn mở i0

= 10 mA đi qua, ngược lại thì đèn đóng, không có

dòng đi qua Hiệu điện thế đặt giữa A,B là UAB =

100 V

1 a Đèn Q đóng hay mở?

b Tính hiệu điện thế giữa 2 cực của đèn

2 Giữ nguyên các điện trở và hiệu điện thế giữa A và

B nhưng thay đèn Q bằng một Diode K chỉ cho dòng

đi qua theo chiều từ C đến D Diode có đường đặc

trưng Vôn-Ampe vẽ ở hình

a Nêu các đặc điển của diode về mặc dẫn điện

b Nếu diode mở, tính dòng qua diode

( Trích đề thi học sinh giỏi quốc gia năm học 1987-1988)

U(V) 0 0.6 0.7 1 1.5 2.5 3.5 4

Biết rằng các số liệu trên đo được trong qúa trình khảo sát bài toán này nên ta cóthể coi gần đúng với sai số không quá 5%

Hình bên là một mạch đèn đi vào hành lang

của một công ty Khi đi qua hành lang, người

bảo vệ lần lượt đóng các khoá từ trong ra để

thấy đừơng Tuy nhiên do sơ suất trong việc

lắp đặt nên trong mạch đèn có 1 đèn nối tiếp

như hình vẽ Hệ thống đèn đựơc đặt vào một

điện áp 5V, biết rằng điện áp định mức của đèn

là 3,5 V và nếu điện áp vượt quá 4V thì đèn sẽ cháy Điện áp của đèn dưới 1V thì đèn sáng rất yếu và người bảo vệ có thể tưởng lầm là đèn bị cháy

Hỏi liệu khi đi qua dãy hành lang thì người bảo vệ có thấy đèn nào cháy không?

Để đi qua hết dãy hành lang mà người bảo vệ không thấy đèn nào bị cháy thì điện áp đặt vào mạch phải là bao nhiêu?nếu không có thì điện áp đặt vào để số đèn sáng là nhiều nhất? Không tháo bỏ các đèn mà chỉ lắp thêm, liệu có cách nào khắc phụ sự cố trên hay không?

Để không có đèn nào bị cháy thì điện áp lớn nhất có thể đặt vào mạch gần đúng

là 4,6 V vì đèn nối tiếp có điện áp không quá 4V kéo theo cường độ dòng điện của nó không quá 0,28A hay khi đóng hết khoá thì cường độ dòng điện qua mỗi bóng không quá 0,07A => điện áp của chúng không quá 0,6V