ĐÁP ÁN BÀI TẬP BÀI 04 : MẠCH ĐIỆN KHÔNG ĐỔI CHỨA NGUỒN ĐIỆN VÀ MÁY THU PEN-M Vật lí Thầy Nguyễn Thành Nam Một bàn dùng điện áp 220 V, để bàn dùng điện áp 110 V mà công suất không thay đổi, điện trở cuộn dây phải A tăng gấp đơi 220 Ta có P → R2 = C giảm hai lần D giảm bốn lần 110 = R1 R2 110 = = R1 B tăng gấp bốn 220 → điện trở cuộn dây phải giảm lần Một đoạn mạch điện trở, phút tiêu thụ điện kJ, tiêu thụ điện A kJ B 240 kJ Công suất tiêu thụ điện P D 1000 J = = 60 Điện tiêu thụ A = C 120 kJ kW 30 2.3600 = 240 kJ 30 Một đoạn mạch có hiệu điện đầu khơng đổi Khi chỉnh điện trở nguồn 100 Ω cơng suất mạch 20 W Khi chỉnh điện trở mạch 50 Ω cơng suất mạch A W B 10 W C 40 W D 80 W Ta có U 20 = U P = 100 50 20 → 50 = → P = 40 W P 100 Một nguồn điện gồm acquy giống mắc hình vẽ Mỗi acquy có suất điện động ξ = V , A B V ; 1, Ω r = Ω Suất điện động điện trở nguồn C 12 V ; Ω Suất điện động điện trở nguồn ξ b V ; Ω D 12 V ; Ω = 3ξ = 3.2 = V r rb = = 3.0, = 1, Ω Người ta mắc nối tiếp pin có suất điện động điện trở 2, V − 0, Ω; 1, V − 0, Ω; 0, V − 0, Ω; tạo thành nguồn điện cho mạch Trong mạch có dòng điện cường độ A chạy qua Điện trở mạch A 5, B 4, Ω Ω C 3, Ω D 3, Ω Suất điện động điện trở nguồn ξ b = 2, + 1, + 0, = 4, V rb = 0, + 0, + 0, = 1, Ω Dòng điện chạy qua mạch ξ I = b R + rb 4, = = → R = 3, Ω R + 1, Trang 1/7 Cho đoạn mạch AB hình vẽ, hiệu điện U AB Suất điện động điện trở nội nguồn 12 V A 94,5 W Ta có U , dòng điện chạy từ A đến B = 9V − Ω B 108 W Công suất phát điện (cơng suất có ích) nguồn C -94,5 W D -108 W = −12 + I = AB + 12 → I = = 10, A Công suất tiêu thụ đoạn mạch Ptt = UAB I = 9.10, = 94, W → Pphat = −Ptt = −94, W Mắc acquy V − r Ω vào nguồn điện AB có U điện acquy 27 W Giá trị r A 0, 25 B 0, 50 Ω Công suất nạp điện nguồn P = 12 V , dòng điện chạy từ A đến B Công suất nạp C 0, 75 Ω D 1, 00 Ω = ξI 27 P → I = Ω AB = = A ξ Ta có U − ξ I = r 12 − → = → r = Ω r Một acquy nạp điện sau thời gian 10 có dung lượng q = 7200 C Biết suất phản điện điện trở acquy ξ = V r = 1, Ω Hiệu điện đặt vào hai cực acquy A V B 9,3 V C 8,5 V D 7,8 V Dòng điện vào cực dương acquy q I = 7200 = t = 0, A 36000 Hiệu điện đặt vào hai cực acquy U = ξ + I r = + 0, 2.1, = 9, V Cho mạch điện hình vẽ, ξ = V R biến trở Điều chỉnh R thấy công suất R đạt giá trị cực đại 36 W Giá trị r A Ω B Ω C Ω D Ω Ta có Trang 2/7 ξ PR max = ξ 2 → r = = 4r 4PR max = 4.36 Ω 10 Một máy thu điện có dòng điện 0,3 A chạy qua Biết suất điện động điện trở máy thu ξ = 16 V r = Ω Tính cơng suất nạp điện cơng suất tỏa nhiệt A 4,98 W 0,1 W B 5,84 W 0,18 W C 4,8 W 0,18 W D 4,98 W 0,18 W Dòng điện vào cực dương máy thu điện nên U = ξ + I r = 16 + 0, 3.2 = 16, V Công suất nạp điện P = UI − I 2 r = 16, 6.0, − 0, = 4, W Công suất tỏa nhiệt P = I 2 r = 0, = 0, 18 W 11 Cho đoạn mạch AB hình, bỏ qua điện trở dây nối Hiệu điện hai điểm A B tính cơng thức A U C U AB = −I (R + r) + ξ AB = I (R + r) + ξ B U D U AB = ξ − I (R + r) AB = −ξ − I (R + r) Ta có UAB = ξ + I (R + r) 12 Cho đoạn mạch điện gồm nguồn điện ξ = 12 V , r = 0, Ω nối tiếp với điện trở R = 5, điện hai đầu đoạn mạch AB V Cường độ dòng điện chạy qua mạch I A 0,75 A B A C A Ω Hiệu D 0,5 A Giả sử chiều dòng điện từ A đến B Ta có UAB = −ξ + I (r + R) → I = UAB + ξ −6 + 12 = r + R = A 0, + 5, Vậy dòng điện có chiều từ A đến B IAB = A 13 Cho mạch điện hình vẽ Cho biết ξ trở = V; A 1,4 V r1 = 0, Ω; ξ = 1, V ; B 1,8 V r2 = 0, Ω; R = 0, Ω C 3,2 V Hiệu điện U AB hai đầu điện D 1,6 V Trang 3/7 Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch AB, ta UBA + ξ = I r1 UAB = I3 R UAB − ξ = I r2 −UAB = −2 + 0, 1I1 → UAB = 0, 2I3 UAB = 1, + 0, 1I2 0, 1I1 + 0, 2I3 = → (I ) 0, 1I2 − 0, 2I3 = 1, Tại nút A I1 − I2 − I3 = (I I ) Từ (I ) (I I ) → I = A; I2 = −1 A; I3 = A → UAB = I3 R = 7.0, = 1, V 14 Cho mạch điện hình, biết ξ = V ; r = 1, điện mạch 1 A A Ω; ξ = V ; r2 = 0, Ω; R = 28, Ω; , chiều từ A đến B B C A , chiều từ A đến B D UAB = V Độ lớn chiều dòng A , chiều từ B đến A A , chiều từ B đến A 2 Giả sử dòng điện mạch có chiều từ A đến B Khi đó, nguồn máy phát, nguồn máy thu Ta có UAB = −ξ + ξ UAB + ξ → I = + I (r1 + r2 + R) − ξ + − = r1 + r2 + R = 1, + 0, + 28, A Do I > → chiều dòng điện từ A đến B 15 Cho mạch điện hình, biết ξ = V ; lượt r1 = 1, Ω; ξ = V ; r2 = 0, Ω; R = 28, Ω; UAB = V Hiệu điện U AC ,U CB lần Trang 4/7 A -7,6 V; 13,6 V B 8,4 V; 12,8 V C 6,7 V; 16,3 V D 4,8 V; 18,2 V Giả sử dòng điện mạch có chiều từ A đến B Khi đó, nguồn máy phát, nguồn máy thu Ta có UAB = −ξ + ξ UAB + ξ → I = + I (r1 + r2 + R) − ξ + − → UAC = −ξ UCB = ξ = 1, + 0, + 28, + I r1 = −8 + + I (r1 + R) = + = r1 + r2 + R A 1, = −7, V (0, + 28, 4) = 13, V 16 Cho đoạn mạch hình vẽ với ξ = V ; A 18 W r = 0, Ω Đo U B 24 W AB = 12 V C 36 W , công suất nạp điện pin D 48 W Ta có UAB = ξ + I r → I = UAB − ξ 12 − = r Pnap = ξI = 9.6 = 36 W = A 0, 17 Cho mạch điện hình vẽ, ξ tính U = V , r1 = 0, Ω; ξ = V ; r2 = Ω, R = 2, Ω Đo U AB = 3V , AN A 3,5 V Ta có U B -3,5 V + ξ AB − ξ UAB + ξ → I = D 4,5 V = I (R + r1 + r2 ) − ξ + − = R + r1 + r2 UAN + ξ C -4,5 V = 1, A 2, + 0, + = I (r1 + R) → UAN = −ξ + I (r1 + R) = −9 + 1, (0, + 2, 5) = −4, V 18 Cho đoạn mạch chiều hình vẽ, ξ A I C I = V, r1 = Ω, = 3, A; = 3, 64 A; R = Ω; I2 = 2, 95 A I2 = 1, 24 A ξ = 5V, r2 = Ω B I D I Tính cường độ dòng điện qua nguồn điện = 2, 44 A; I2 = 3, 62 A = 1, 24 A; I2 = 3, 64 A Trang 5/7 Giả sử chiều dòng điện hình vẽ Áp dụng định luật Ơm cho vòng mạch, ta có ξ = I r1 + I R ξ + ξ = I Tại nút A 2 r2 + I r1 I1 = I2 + I3 Thay kiện đề cho I1 + 6I3 = I1 + 2I2 = → I1 − I2 − I3 = → I1 = 3, A; I2 = 2, 95 A; I3 = 0, 15 A 19 Cho mạch điện hình vẽ, ξ = 20 V , ξ = 32 V , r1 = Ω; A 12 A r2 = 0, Ω, B 16 A R = Ω Cường độ dòng điện chạy qua R có độ lớn C 10 A D A Giả sử chiều dòng điện nhánh hình Ta viết biểu thức cho vòng mạch sau −ξ −ξ 2 + ξ + I r2 − I r1 = + I r2 + I R = −32 + 20 + 0, 5I2 − I1 = → −32 + 0, 5I2 + 2I = −I1 + 0, 5I2 = 12 → (I) 0, 5I2 + 2I = 32 Tại nút A I Từ (I), (II) I 1 + I2 − I = = −4 A; (II) I2 = 16 A; I = 12 A 20 Cho mạch điện hình vẽ, Trang 6/7 ξ = 10 V , r1 = 0, Ω; ξ = 20 V , r2 = Ω; ξ = 12 V , r3 = Ω, R1 = 1, Ω, R3 = Ω Số vôn kế A V B V C V D V Giả sử dòng điện mạch có chiều hình Ta viết biểu thức cho vòng mạch sau −ξ −ξ + ξ − ξ + I1 (R1 + r1 ) − I2 r2 = + I2 r2 + I3 (R3 + r3 ) = −10 + 20 + I1 (1, + 0, 5) − 2I2 = → −20 − 12 + 2I2 + I3 (4 + 2) = 2I1 − 2I2 = −10 → (I ) 2I2 + 6I3 = −32 Tại nút A I1 + I2 − I3 = Từ (I), (II) → I (II) −4 = A , 31 I2 = A, 27 I3 = Do I A < nên dòng qua I có chiều ngược lại với chiều giả sử ban đầu UM N = −ξ + ξ + I2 r2 + I1 (R1 + r1 ) 31 = −20 + 10 + + (1, + 0, 5) = V 7 Trang 7/7 ... V, r1 = Ω, = 3, A; = 3, 64 A; R = Ω; I2 = 2, 95 A I2 = 1, 24 A ξ = 5V, r2 = Ω B I D I Tính cường độ dòng điện qua nguồn điện = 2, 44 A; I2 = 3, 62 A = 1, 24 A; I2 = 3, 64 A Trang 5/7 Giả sử chiều... = = 4r 4PR max = 4. 36 Ω 10 Một máy thu điện có dòng điện 0,3 A chạy qua Biết suất điện động điện trở máy thu ξ = 16 V r = Ω Tính cơng suất nạp điện cơng suất tỏa nhiệt A 4, 98 W 0,1 W B 5, 84 W... = V ; r2 = 0, Ω; R = 28, Ω; UAB = V Hiệu điện U AC ,U CB lần Trang 4/ 7 A -7,6 V; 13,6 V B 8 ,4 V; 12,8 V C 6,7 V; 16,3 V D 4, 8 V; 18,2 V Giả sử dòng điện mạch có chiều từ A đến B Khi đó, nguồn