Chuyên đề: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐIỆN HỌC

- Ampe kế mắc song song với đoạn mạch chỉ có điện trở thì dòng điện không đi qua mạch này mà chỉ đi qua ampe kế tức là ampe kế chỉ dòng điện đi qua mạch chính. b) Nếu ampe kế có điện trở[r]

(1)

PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐIỆN HỌC

NGƯỜI VIẾT : KIM THỊ HƯỜNG

GIÁO VIÊN TRƯỜNG THCS BỒ LÝ- TAM ĐẢO – VĨNH PHÚC. Chuyên đề thực với đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lý lớp trường THCS Bồ Lý -Tam Đảo - Vĩnh Phúc

Dự kiến chuyên đề bồi dưỡng 36 tiết (12 buổi) A Kiến thức sử dụng chuyên đề: I Định luật ôm cho đoạn mạch:

I=U

R Trong đó: I cường độ dịng điện (A)

U hiệu điện (V) R điện trở ( Ω ) II Công thức điện trở:

R= ρ l

S Trong đó: l chiều dài dây dẫn (m)

S tiết diện dây dẫn (m2 )

ρ điện trở suất dây dẫn ( Ω m)

III Định luật ôm cho đoạn mạch có điện trở mắc nối tiếp Cường độ dòng điện đoạn mạch mắc nối tiếp:

I = I1 = I2 = … = In

2 Hiệu điện đoạn mạch mắc nối tiếp: U = U1 + U2 + … + Un

3 Điện trở toàn phần ( tương đương) đoạn mạch mắc nối tiếp: R = R1 + R2 + … + Rn

IV Định luật ơm cho đoạn mạch có điện trở mắc song song:

1 Cường độ dòng điện mạch tổng cường độ dịng điện đoạn mạch rẽ:

I = I1 + I2 + …+ In

2 Hiệu điện đoạn mạch song song hiệu điện đoạn mạch rẽ:

U = U1 = U2 = … = Un

3 Điện trở toàn phần ( tương đương) đoạn mạch mắc song song: R1=

R1+

1

R2+ +

1

Rn

Chú ý : Nếu có điện trở R1 R2 mắc song song điện trở tương

đương tính sau: R1=

R1+

1

R2 hay R=

R1R2 R1+R2

(2)

Bài tập “Điện học” có nhiều loại cụ thể chia làm nhiều loại sau:

Dạng 1: Tính điện trở mạch điện. (I) Phương pháp giải:

- Căn vào mạch điện nối tiếp song song Phân tích xem mạch điện, điện trở nối tiếp với điện trở nào, điện trở song song với điện trở - Viết sơ đồ mạch điện theo thứ tự từ đoạn mạch nhỏ (đoạn mạch có cách mắc) đến đoạn mạch lớn

- Dựa vào sơ đồ viết cơng thức tính điện trở mạch nối tiếp song song Tính điện trở đoạn mạch theo thứ tự giống tốn có ngoặc đơn

(II) Bài tập vận dung: (1) B i t p m u:à ậ ẫ

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ: Với R1 = 4; R2 = R5 = 20

R3 = R6 = R4 = R7 = 12 

Tính điện trở tương đương mạch điện

Giải:

Ta có sơ đồ mạch điện:  R1ntR2 //R3//R4 ntR5//R6ntR7

Điện trở tương đương đoạn mạch EGF là: R12 = R1+R2 = 20 + = 24 

Điện trở tương đương đoạn mạch EF là:

5 24 24

1 12

1 1 1

12

 

    

 EF

EF

R R

R 

Điện trở tương đương đoạn mạch CEF là:

124

24 20

5    

 EF

CEF R R

R



Điện trở tương đương đoạn mạch AB là:

    

23 276 12 124

12 124 12

AB

R

(2) Bài tập tự giải:

B i t p 1:à ậ

Cho mạch điện hình vẽ Biết: R1 = R11= 6; R2 = R12 = 1;

R3 = R5 = 4; R4 = R10 = 12;

R6 = R7 = 6; R8 = R = 4

Tính điện trở tương đương đoạn mạch

Đáp số: 32  517

(3)

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Biết: R1 = R2 = 10; R3 = R4 = 20;

R5 = R6 = 12; R7 = 4;

Tính điện trở tương đương đoạn mạch

Đáp số: 6

Dạng 2: Vẽ lại mạch điện thành dạng đơn giản. (I) Phương pháp giải:

- Điền số chữ vào nút ( điểm có dây nối giao trở lên)

- Tìm nút có điện ( hiệu điện ) chập chúng lại làm một, ghi lại nút chập để vẽ lại mạch điện

* Nút có điện nút nối với dây dẫn dụng cụ có điện trở nhỏ khơng đáng kể, nút mắc với

mạch có điện trở R khác dịng điện qua

- Vẽ lại mạch điện theo nút chập tính theo yêu cầu * Chú ý:

+ Khi vẽ lại mạch điện, hai nút nối với nguồn hai đầu đoạn mạch ta để xa nhất, nút lại để bên cho hợp lý vị trí

+ Khi vẽ lại mạch mới, ta không vẽ dụng cụ hai nút có điện

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Biết:

R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = R7 = R8 = R = R10 =

R11 = 12 =R = 10  Dây nối có điện trở nhỏ khơng

đáng kể Tính điện trở tương đương mạch điện Giải

Vì dây nối có điện trở khơng đáng kể nên nút sau có điện nên chập với (coi chúng trùng nhau): A D C F

B E M N Ta vẽ lại mạch điện sau:

Do điện trở tương đương tồn mạch là: Rtđ = 2R +

  

 22

5 10 10

R

(4)

R1 = R3 = 12; R2 = R4 = 6.U = 12V, bỏ qua điện

trở dây nối khố K Tính điện trở tương đương cường độ dòng điện qua điện trở khi:

a) K1 đóng, K2 mở b) K1 mở, K2 đóng

c) K1, K2 mở d) K1, K2 đểu đóng

Đáp số: a) R = 4,5V; I2 = 2A; I3 = I4 = 3/4A

b) R = 7,2V; I1 = I2 = 2/3A; I3 = 1A

c) R = 9V; I1 = I2 = 2/3A; I3 = I4 = 2/3A

d) R = 4V; I2 = 2I1 = 2A

B i t p 2:à ậ

R1 = 4; R2 = R4 =6; U = 7,8V Bỏ qua điện trở

khoá k

a) Khi k mở, cường độ dòng điện qua R1 lớn gấp

hai lần cường độ dòng điện qua R2 Tìm R3

b) Đóng khố k.Tính cường độ dòng điện qua điện trở qua khoá k

Đáp số: a) R3 = 2

b) I1 = 1,2A; I2 = 0,8A; I3 = 1,5A

I4 = 0,5A; dòng điện từ D đến C

Dạng 3: Tính số điện trở để mắc thành mạch có điện trở cho trước.

(I) Phương pháp giải:

- So sánh điên trở mạch điện (R) với giá trị điện trở R1, Nếu:

+ R R

1 đoạn mạch cần mắc gồm điện trở mắc nối tiếp với mạch X

nào thoả mãn R = R1 + X

+ Nếu R  R

1 đoạn mạch cần mắc gồm điện trở mắc song song với

mạch Y thoả mãn R R Y

1 1

1

 

- Cứ so sánh điện trở mạch giá trị điện trở dừng lại vẽ sơ đồ mạch điện, đếm số điện trở kết luận

(II) Bài tập vận dung:

(5)

Hỏi phải mắc tối thiểu điện trở 6, mắc để mạch điện

có điện trở 9?

Giải

Ta thấy: 9 6 Vậy mạch cần mắc gồm điện trở  mắc nối tiếp với đoạn mạch

X = - = 3.Ta lại thấy 3 6, Vậy mạch X gồm

1 điện trở 6 mắc song song với đoạn mạch Y thoả

mãn    6

1

Y

Y .

Vậy mạch X gồm điện trở 6 mắc song song

Vậy phải cần điện trở loại 6 mắc với sơ đồ để đoạn

mạch có điện trở 9

Bài tập 1:

a) Hỏi phải mắc tối thiểu điện trở 5, mắc để

mạch điện có điện trở 8?

b) Hỏi phải mắc tối thiểu điện trở 15, mắc để

mạch điện có điện trở 41?

Đáp số: a) điện trở b) điện trở Bài tập 2:

a) Hỏi phải mắc tối thiểu điện trở Ro , mắc để

mạch điện có điện trở 41/15Ro ?

b) Hỏi phải mắc tối thiểu điện trở Ro, mắc để

mạch điện có điện trở 9/4Ro ?

Dạng 4: Tính cường độ dịng điện mạch rẽ, biết cường độ dịng điện ở mạch ngược lại.

- Tính điện trở đoạn mạch mắc song song - Tính hiệu điện đoạn mạch mắc song song

- Tính cường độ dịng điện đoạn mạch mắc song song

* Chú ý có điện trở mắc song song ta có cơng thức:

2 R R

R I

I C

 

; 2 R R

R I

I C

 

(6)

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ: Với R1 = 3; R2 = R4 = 6

R3 = 10 ; R5 = 4 IC = 6A

Tính cường độ dịng điện qua mạch rẽ Gi i:ả Ta có sơ đồ mạch điện:

 

 R1//R2 ntR3//R4//R5

      6 2 12 R R

R R R

R123 = R12 + R3 = + 10 = 12

          12 1 1 123 td td R R R R R

Hiệu điện hai đầu AB là: UAB = RABIC = 2.6 = 12V

Vậy cường độ dòng điện qua: R5 là:

A R

U

I AB 3

4 12

5

5   

R4 là:

A R

U

I AB 2

6 12

4

4   

R3 là: I3 IC  I4  I5 6 3 21A

R1 là:

A R R R I I 6 2     

R2 là:

A R R R I I 3 1     

B i t p 1:à ậ

Cho mạch điện hình vẽ Biết: R1 = 3; R2 = 6; R3 = 8; R4 = 4;

Tính cường độ dòng điện qua điện trở

Đáp số: I4 = 2,5A; I3 = 1A;

I2 =1/2A; I1 = 2/3 A

B i t p 2:à ậ

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Biết: R1 = 1; R2 = 3; R3 = 2; UAB = 12V;

a) Vơn kế số 0.Tính R4

b) Tính cường độ dịng điện qua điện trở

Đáp số: a) R4 = 6V

(7)

Dạng 5: Tính cường độ dịng điện qua đoạn mạch có điện trở nhỏ không đáng kể ngược lại biết cường độ dịng điện qua đoạn mạch có điện trở nhỏ khơng đáng kể Tính đại lượng khác.

- Biểu diễn cường độ dòng điện đoạn mạch cách hợp lý Nếu trường hợp chưa biết chọn dòng điện cho hợp lý chọn chiều tuỳ ý sau vẽ lại mạch điện, dựa vào mạch điện để chỉnh lý (nếu cần) - Viết phương trình cường độ dịng điện nút theo định luật nút Biểu diễn mối quan hệ cường độ dịng điện qua mạch có điện trở nhỏ không đáng kể với cường độ dòng điện mạch lân cận

* ý : Mạch điện có n nút viết (n-1) phương trình

- Vẽ lại mạch điện, tính cường độ dịng điện qua phương trình nút phương trình khác tốn

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ: Với R1 = 6; R2 = R4 = 4 R3 = 12 ;

R5 = 1 U= 21V Điện trở ampe kế nhỏ

khơng đáng kể

Tính số ampe kế

Giải:

Giả sử chiều dòng điện qua điện trở biểu diễn hình vẽ

Ta có: I1 = I2 + Ia  Ia = I1 – I2

Điện trở ampe kế nhỏ không đáng kể nên Ta vẽ lại mạch điện sau:

Ta có sơ đồ mạch điện:R1//R3 nt R2//R4ntR5

    



12

3

R R

R R RAC

    



4

R R

R R RCB

Rtđ = RAC + RCB + R7 = + + = 7

Vậy cường độ dòng điện qua mạch qua điện trở R5 là: A

R U I I

td

3 21

5    

cường độ dòng điện qua điện trở R1 R2 là: A

R R

R I

I

12

3

1 

   

; A

I I

I 1,5

2

4

2   

(8)

Bài tập 1:

R1 = 12; R2 = 6; R3 = 12; U = 18V Các ampe

kế có điện trở khơng đáng kể Tìm số ampe kế?

Đáp số: I1 = 1A; I2 = 1,5A; I = 2,5A

B i t p 2:à ậ

R1 = R2 = 10; R3 = 5; R4 = ; UAB = 12V Các

ampe kế có điện trở khơng đáng kể Tìm cường độ dòng điện hiệu điện qua hai đầu điện trở

Đáp số: I4 = 1A; U4 = 6V; I2 = 0,6A; U2 = 6V

I3 =I1 = 04 A; U1 =4V; U2 = 2V

Dạng 6: Tính hiệu điện hai đầu đoạn mạch phức tạp : Gồm các đoạn mạch nhỏ không song song, không nối tiếp ngược lại biết hiệu điện thế hai đầu doạn mạch phức tạp Tính đại lượng khác.

- Tìm cường độ dịng điện chiều dòng điện đoạn mạch - Phân đoạn mạch phức tạp thành đoạn mạch nhỏ

- Tìm hiệu điện hai đầu đoạn mạch nhỏ * Chú ý: UAB = - UBA

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ:

Với R3 =2 R1 Điện trở vônkế vô lớn

Vônkế V1 10V, vơnkế V2 12V

Tìm hiệu điện hai đầu đoạn mạch UAB

Giải: Ta có chiều dòng điện qua điện trở biểu diễn hình vẽ

Ta có: UV1 U1U2 I1R1I2R2 UV2 U2 U3 I2R2 I3R3

Điện trở vơnkế vơ lớn nên ta có sơ đồ mạch điện: R1ntR2ntR3

(9)

UV2 I2R2 I3R3 12

  2  1

2

1 12 10 2 4

12 10

2R R R R R R R

R R R R R R R            

Mà R U U V

U R U R R U R R R U V AB V AB V

AB .10 14

5 7 1 1          

Vậy hiệu điện hai đầu đoạn mạchUAB = 14V

B i t p 1:à ậ

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Biết hiệu điện A D UAD = 9V; M B UMB =

12V; điện trở R1 = 6; R3 = 3R2

Tính điện trở R3 R2

Đáp số: R2 = 3; R3 = 9

B i t p 2:à ậ

R1 = 2; R2 = R4 = 4; R3 = 8; R5 = 3; R6 =

; U = 24V

Tính UCD ; UMC

Đáp số: UCD = 4V; UMC = 13V

I4 = 0,5A; dòng điện từ D đến C

Dạng 7: Tìm cách mắc bóng đèn giống vào mạch (I) Phương pháp giải:

- Tính giá trị điện trở đèn theo công thức: dm dm d P U R 

- Cường độ dịng điện định mức bóng đèn dm dm dm

U P

I 

- Coi bóng đèn mắc thành x hàng song song, hàng gồm y bóng đèn mắc nối tiếp (x, y N*)

- Tính điện trở tương đương mạch đèn x R y R d md  - Tính cường độ dịng điện qua cụm đèn Imd x.Idm

- Áp dụng định luật ôm tính cường độ dịng điện qua mạch chính: m m C

R U I 

rồi đặt m m

m R

U I 

rồi giải phương trình theo phương pháp giải phương trình nghiệm nguyên

(10)

(II) Bài tập vận dụng:

(1) Bài tập mẫu:

Có số bóng đèn 2,5V – 1,25W mắc chúng thành cụm nối tiếp với điện trở R0 = 1 Giữa hai cực nguồn điện có hiệu điện U = 12V Hỏi phải mắc

các bóng đèn để chúng sáng bình thường? Giải

- Giá trị điện trở đèn là:  1,25 5

5 , 2 dm dm d P U R

- Cường độ dòng điện định mức bóng đèn U A

P I

dm dm

dm 0,5

5 , 25 ,   

- Coi bóng đèn mắc thành x hàng song song, hàng gồm y bóng đèn mắc nối tiếp đẻ chúng sáng bình thường (x, y N*)

- Điện trở tương đương mạch đèn x y x R y R d md  

- Cường độ dòng điện qua cụm đèn Imd x.Idm 0,5.x

- Áp dụng định luật ơm ta có cường độ dịng điện qua mạch chính:

y x x y R R U R U I md m m m C 12 12       

Do cụm đèn mắc nối tiếp mạch nên IC = Imđ

hay x y x y x y

x

x 24 24

12 ,

0      

 

Do 4,8

24 24 5 24

0       

 y y y

x

x, y số nguyên nên y =1,2,3,4 x=19,14,9,4.

Vậy có cách mắc bóng đèn để chúng sáng bình thường: Cách 1: 19 hàng song song, hàng có bóng đèn

Cách 2: 14 hàng song song, hàng có bóng đèn Cách 3: hàng song song, hàng có bóng đèn Cách 4: hàng song song, hàng có bóng đèn

Bài tập 1:

Biết hiệu điện nguồn hai điểm MN U = 24V, điện trở r = 1,5 

a) Hỏi hai điểm A,B mắc bao

(11)

b) Nếu có 12 bóng đèn 6V- 6W phải mắc để chúng sáng bình thường?

Đáp số: a)16 bóng đèn

b) Cách 1: 12 bóng mắc song song

Cách 2: dãy song song, dãy có bóng đèn mắc nối tiếp Bài tập 2:

Để trang trí cho quầy hàng người ta dùng bóng đèn 3V – 4,5W mắc nối tiếp vào mạch điện có hiệu điện U = 120V

a) Tính số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường?

b) Nếu có bóng bị cháy người ta nối tắt đoạn mạch có bóng lại cơng suất tiêu thụ bóng tăng hay giảm phần trăm?

Đáp số: a) 40 bóng đèn

b) cơng suất tiêu thụ bóng tăng lên thêm 4% Dạng 8: Tìm cực trị đại lượng điện vấn đề có liên quan (I) Phương pháp giải:

- Chọn đối số lập hàm số có dạng y = f(x) Dùng cách sau để giải

Cách1: Sử dụng bất đẳng thức Côsi ( đối số thường điện trở)

Cách 2: Sử dụng điều kiện có ẩn phương trình bậc hai ẩn ( đối số thường cường độ dòng điện)

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ: Tìm giá trị biến trở để công suất tieu thụ biến trở cực đại Tính cơng suất cường độ dịng điện đó? Biết U= 6V, R0 = 1,5 

Giải:

Cách 1: Sử dụng bất đẳng thức Côsi

Gọi giá trị điện trở biến trở công suất tiêu thụ điện biến trở cực đại R

Vậy cường độ dòng điện qua mạch R R

U I

 

0 Do cơng suất tiêu thụ điện biến trở là:

P = I2.R =  R R  R U



0

2 

   

 

 



R R R

U P

0

Pmắc

0

   

 

 R

(12)

Theo bất đẳng thức Côsi: 0

0

0 2 R 2 R

R R R R R R

R R

   



    

   

 

 

  

 



 0 0 1,5

min

0 R R R R

R R khi R R R

Vậy giá trị biến trở R = 1,5  cơng suất tiêu thụ biến trở cực

đại Pmắc =  

W R

U R R

R U

6 ,

6

2

0

 

 

Vậy cường độ dịng điện mạch I = 2A

Cách 2: Sử dụng điều kiện có ẩn PT bậc hai ẩn.

Gọi cường độ dịng điện chạy mạch I, Cơng suất tiêu thụ biến trở P Ta có cơng suất tiêu thụ tồn mạch Pm = UI

công suất tiêu thụ điện trở P0 = I2R0

Mặt khác: Pm = P0+P hay UI = I2R0+P 1,5 0

2

  

 I I P

Để PT có nghiệm  62  4.1,50 66W

Vậy Pmắc = 6W; I = 2A suy R = 1,5 

Bài tập 1:

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Biết: U = 12V, R0 = 4; Rb biến trở

a) Điêù chỉnh biến trở để công suất biến trở 4W Tính giá trị Rb tương

ứng cơng suất mạch trường hợp này?

b) Phải điều chỉnh Rb có giá trị để cơng suất Rb lớn Tính cơng

suất này?

Đáp số: a) Rb = 4 Rb = 16

b) Rb = 4, Pmắc = 4,5W

B i t p 2:à ậ

R1 = 6; R0 = 1; R3 = 4; U = 12V; R2 biến trở

a) Hỏi R2 để công suất R2 lớn

nhất Tính cơng suất

b) Hỏi R2 để công suất đoạn

mạch AB lớn Tính cơng suất Trên R2 lớn Tính cơng suất

Đáp số: a) R2 = 5; P2mắc = 0,23W

(13)

Dạng 9: Tìm cách mắc bóng đèn có hiệu điện định mức vào hiệu điện lớn

- Tìm số nhóm mắc nối tiếp dm nguon

U U n 

với n N*

- Tính cơng suất định mức cho nhóm son noitiep

P

Pn cacbong

hom

hom  

- Chọn số bóng đèn mắc song song cho tổng công suất định mức chúng công suất định mức nhóm

Có số bóng đèn có hiệu điện 110V, gồm bóng 20W, bóng 40W, bóng 60W bóng 30W, mắc thành mạch vào hiệu điện 220V Hỏi phải mắc bóng đèn để chúng sáng bình thường?

Giải

- Ta thấy 220V 110V nên bóng khơng bị hỏng phải mắc chúng

thành n nhóm mắc nối tiếp Số nhóm 110 220

 

n

Khi đèn sáng bình thường cơng suất nhóm là:

W

Pn 90

2

30 60 40 20

hom 

   

Ta Thấy 90 = 20 + 30 + 40 = 60 + 30

Do bóng có hiệu điện định mức nên bóng nhóm phải mắc song song

Vậy để đèn sáng bình thường phải mắc đèn thành nhóm nối tiếp, nhóm đèn mắc song song sau:

Nhóm 1: bóng 20W, bóng 30W bóng 40W Nhóm : bóng 30W, bóng 60W

Bài tập 1:

Người ta cần lắp mạng điện gồm bóng đèn( hai bóng loại 6V- 4w bóng loại 6V- 2W) vào hiệu điện 12V

a) Xác định cách lắp để bóng sáng bình thường ?

b) Nếu có bóng đèn loại 6V- 4W bị hỏng phải mắc bóng cịn lại để chúng sáng bình thường?

Đáp số: a) cụm nối tiếp gồm: cụm có bóng 6V- 4w mắc song song, cụm có bóng 6V- 2W mắc song song

(14)

Có bóng đèn gồm đèn Đ1 loại 120V – 45W, đèn Đ2 loại 120V – 60W,

2 đèn Đ3 loại 120V – 50W mắc nối tiếp vào mạch điện có hiệu điện U = 120V

a) Hỏi phải mắc bóng đèn vào mạng điện có hiệu điện 220V để chúng sáng bình thường?

b) Nếu có bóng bị cháy, độ sáng đèn cịn lại sao?

Đáp số: a) cụm nối tiếp gồm: cụm có bóng Đ1 mắc song Song với

bóng Đ2, cụm có bóng Đ3 mắc song song

b) Đèn lại sáng

Dạng 10: Nghiên cứu vai trị ampe kế vơn kế mạch điện (I) Phương pháp giải:

1 Ampe kế:

a) ampe kế có điện trở nhỏ khơng đáng kể:

- Ampe kế mắc nối tiếp với đoạn mạch cường độ dịng điện qua mạch

- Ampe kế mắc song song với đoạn mạch có điện trở dịng điện không qua mạch mà qua ampe kế tức ampe kế dòng điện qua mạch

b) Nếu ampe kế có điện trở đáng kể tham gia vào mạch điện điện trở Khi tính số tính cường độ dịng điện qua

2 Vơn kế

a) Vơn kế có điện trở vô lớn:

- Vôn kế mắc song song với đoạn mạch hiệu điện hai đầu đoạn mạch

- Vơn kế mắc nối tiếo với đoạn mạch có điện trở coi bỏ qua điện trở mắc nối tiếp với vơn kế vơn kế hiệu điện hai đầu đoạn mạch song song với đoạn mạch

b) Vôn kế có điện trở Rv xác định khơng phải vơ lớn tham gia

vào mạch diện trở tím số theo cơng thức: Uv = Iv Rv Uv = U// = IcR//

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ: Hiệu điện hai đầu đoạn mạch UMN = 180V; R1 = 2000;

R2 = 3000 Điện trở dây nối không đáng kể

Khi mắc vơnkế có điện trở Rv//R1 vơn kế

U1 = 60V

a) Xác định cường độ dòng điện chạy qua R1 R2

b) Nếu thay vơn kế song song R2 vơn kế bao nhiêu?

c) Thay vôn kế câu ampe kế có điện trở nhỏ khơng đáng kể ampe kế bao nhiêu?

Giải:

(15)

Do (V1) mắc // R1  UV = U1 = 60V

Vậy cường độ dòng điện qua: R1

A

I 0,03

2000 60

1  

R2

A

I 0,04

3000 120

2  

RV

 

  

 

60 0,04 0,03 0,01 60 6000

V V V

V

I R A R

I

b) Khi mắc vôn kế song song với R2 ta có sơ đồ mạch điện

R1nt(R2//RV)

ta có:  2  2000

2

V V V

R R

R R R

điện trở tương đương toàn mạch là:

Rtđ = R2V +R1 =2000 + 2000 = 4000 cường độ dịng diện qua mạch

chính là: R A U I R V

U I I

td m

C 0,045 0,45.2000 90

4000 180

1 1

1       



U2 = UV = 180 – 90 = 90V Vậy số vôn kế U2 = 90V

c) Nếu thay vôn kế câu b ampe kế có RA = R2 khơng có dịng

điện chạy qua Ampe kế R A

U

I MN

C 0,09

1

 

B i t p 1:à ậ

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Biết: vơn kế có điện trở Vơn kế V2 6V,

vôn kế V1 22V Tìm số vơn kế V?

Đáp số: UV = 82 V

B i t p 2:à ậ

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Biết: ampe kế có điện trở Ampe kế A2 0,2A,

ampe kế A1 0,8A Tìm số ampe kế A?

(16)

Dạng 11: Tính nhiệt lượng vấn đề có liên quan (I) Phương pháp giải:

- Tính nhiệt lượng dịng điện toả công thức sau:

Pt UIt t R U Rt I

Qtp    

2

- Tính nhiệt lượng có ích cơng thức sau: - Qi = H.Qtp Qi = Qtp – Qhp

- Tính nhiệt lượng mà vật hấp thụ để nóng lên Q= mct

Đặt PT Qi = Q giải PT để tính

Dùng bếp điện120V - 600W hiệu điện 100V để đun sơi lít nước từ 200C Tìm thời gian cần thiết để đun sôi nước biết dụng cụ có hiệu

suất 80%; nhiệt dung riêng nước 4190J/Kg.K; khối lượng riêng nước 1000kg/m3.

Giải: Ta có: m = D V = 1000.0,001 = kg

Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước là: Q= mct= 1.4190(100-20) = 335 200J.

Vì hiệu suất bếp 80% nên nhiệt lượng toàn phần cần cung cấp cho bếp là:

J H

Q

Q i

tp 419000

80 100 335200

 



Mà R t

U Qtp

2



dm dm

P U R

2



=24 

Nên U s phut s

Q R

t tp 1005,6( ) 16 45,6

100 429000

24

2

2   



Vậy thời gian đun sôi nước 16 phút 45,6s

Bài tập 1:

Dùng ấm điện để đun nước sau phút nước nóng từ 850C lên 900C, ngắt

điện sau phútnước lại nguội 10C Tìm lượng nước biết ấm tiêu thụ

1 công suất 500W vào đun nước, biết C = 4290J/ kg.K

Đáp số: m = ,05 kg Bài tập 2:

Người ta dùng hai dây dẫn điện khác để đun sôi lượng nước dùng điện trở R1, sau thời gian t1 nước sôi, dùng điện trở R2, sau thời gian t2

phút nước sôi.Xác định thời gian cần để đun sôi nước khi: a) R1 nối tiếp R2

b) R1 song song R2

Đáp số: a) tnt = 50 phút

(17)

Dạng 12: Tính điện trở mạch đối xứng (I) Phương pháp giải:

- Xác định trục đối xứng mạch điện nằm mặt phẳng hay mặt đối xứng mạch nằm không gian

+ Trục hay mặt đối xứng đường thẳng hay mặt phẳng qua nút vào nút mạch điện, phân chia mạch điện thành hai nửa đối xứng

+ Trục hay mặt đối xứng trước sau đường thẳng hay mặt phẳng thừa nhận nút vào nút hai điểm đối xứng phân chia mạch điện thành hai nửa trước sau đối xứng

* Chú ý: Không thiết mạch điện có hai loại đối xứng

- Dựa vào đối xứng đoạn mạch, xác định đối xứng cường độ dòng điện biểu diễn mạch ccường độ chiều dịng điện

- Tìm đoạn mạch liền nằm đối xứng trước sau có cường độ dòng điện để coi mắc nối tiếp để tách riêng tìm nút đối xứng có điện để chập chúng lại

- Vẽ sơ đồ mạch điện ( sau vẽ lại mạch điện) tính điện trở (II) Bài tập vận dung:

Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Mỗi đoạn mạch có điện trở R Tìm RAB

Giải:

Ta thấy AB qua nút vào nút chia mạch thành hai nửa đối xứng AB đối xứng rẽ

Do tính chất đối xứng nên cường độ dòng điện qua đoạn mạch biểu diễn hình vẽ CO đối xứng OD có cường độ nên coi CO nối tiếp OD Tương tự, EO đối xứng OF

Ta vẽ lại mạch sau:

R R R

R R Rtd

5 4

2

  

Bài tập 1:

Cho mạch điện hình vẽ, phần đoạn mạch có điện trở r Tính điện trở tương đương mạch cho dòng điện chạy qua:

a)Vào A C

(18)

Đáp số: a) 3r

; b) 12 7r

; c) 5r

Bài tập 2:

Cho mạch điện hình vẽ, điện trở cạnh hình vng r Tính điện trở hai điểm:

a) A B b) C D

Đáp số: a)

13r

; b) 3r

.

Tôi xin trân trọng cảm ơn !

Bồ lý, ngày 12 tháng 01 năm 2012.

Người viết.

Chuyên đề: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐIỆN HỌC

Thông tin tài liệu

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan