Tính HĐT, CĐDĐ định mức và điện trở của bóng đèn trong các sơ đồ mạch điện môn Vật lý 9

4. Cho sơ đồ mạch điện như hình 75.. Người ta mắc chúng song song với nhau vào hai điểm A và B. Hỏi phải đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế thế tối đa là bao nhiêu để cả hai bóng đèn đ[r]

TÍNH HĐT, CĐDĐ ĐỊNH MỨC VÀ ĐIỆN TRỞ CỦA BÓNG ĐÈN TRONG CÁC SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN 1.Cho sơ đồ mạch điện hình 73 Trong R1= 4R2; R3= 3

a) Tính hiệu điện hai đầu AB Biết K đóng Ampe kế 2,4A b) Tính R1và R2 Biết K ngắt ampe kế 0,9A

2.Ba điện trở R1, R2và R3(R2= 2R1, R3= 3R1) mắc nối tiếp vào hai điểm A,B Biết hiệu điện hai đầu R2là 20V cường độ dịng điện qua 0,4A

a) Tính R1, R2, R3và hiệu điện hai đầu điện trở b) Tính hiệu điện hai đầu AB

3.Cho sơ đồ mạch điện hình 74

Trong R4= 10; R2= 1,5.R3

a) Tính hiệu điện hai đầu đoạn mạch AB Biết K1đóng, K2 ngắt ampe kế 1,5A b) Tính điện trở R1, R2và R3 Biết: - Khi K1ngắt, K2đóng ampe kế 1A

- Khi khóa K1và K2đều ngắt ampe kế 0,3A (Điện trở ampe kế dây nối nhỏ không đáng kể)

a) Tính hiệu điện hai đầu R2 b) Tính R1và R2biết ampe kế 3A

5.Hai bóng đèn có điện trở 24và 36 Người ta mắc chúng song song với vào hai điểm A B Hỏi phải đặt vào hai đầu AB hiệu điện thế tối đa để hai bóng đèn khơng bị cháy? Biết cường độ dịng điện tối đa mà hai bóng đèn chịu đựng 0,5A

6.Cho mạch điện hình 76 Biết R2= 10, số ampe kế A ampe kế A1lần lượt 0,9A 0,5A Điện trở ampe kế dây nối nhỏ không đáng kể

a) Xác định số ampe kế A2, hiệu điện hai đầu đoạn mạch R1

b) Giữ U không đổi, thay R1 bóng đèn thấy ampe kế A 0,6A đèn sáng bình thường Số ampe kế A2khi có thay đổi khơng? Tính hiệu điện thế, cường độ dòng điện định mức điện trở bóng đèn

7.Mạch điện có sơ đồ hình 77, biết R1 = 20, R2 = R3= 60 Điện trở ampe kế dây nối nhỏ khơng đáng kể

Tính:

a) Điện trở tương đương đoạn AB

b) Số ampe kế A Biết ampe kế A1chỉ 0,5A c) Hiệu điện hai đầu A B

Cường độ dịng điện mạch 4A Bằng hai cách xác định R1, R2và R3biết R1= 2R2= 3R3

9.Cho mạch điện hình 78

R1= 20, R2 = 76, R3 = 24,R4= 40, UAB = 25V Các ampe kế dây nối có điện trở nhỏ khơng đáng kể

Xác định số ampe kế khi: a) K1đóng, K2ngắt

b) K1ngắt, K2đóng c) K1và K2đều đóng

10.Cho sơ đồ hình 79 có: R1= 6, R2= 4, R3= 20, R4= 15, R5= 5, R6= 32, R7=12

a) Tính điện trở tương đương toàn mạch điện

b) Tìm cường độ dịng điện qua mạch qua điện trở Biết hiệu điện hai đầu A B 12V

11.Cho mạch điện hình 80

R1= 15, R2= 9, R3= 8, R4= 12, R5= 4

b) Khi K đóng cường độ dịng điện qua R1 1,6A Tính hiệu điện hai đầu đoạn AB cường độ dịng điện qua mạch qua điện trở

12.Cho mạch điện hình 81

R1= R3= 20,R2= 30, R4=80, điện trở Ampe kế 2 a) Tính RABkhi K ngắt K đóng

b) Khi K đóng, Ampe kế 0,5A Tính hiệu điện hai đầu AB, cường độ dòng điện qua điện trở

13.Hai dây dẫn đồng chất, điện trở dây thứ lớn gấp lần điện trở dây thứ hai, tiết diện dây thứ hai lớn gấp lần tiết diện dây thứ

a) Chiều dài dây lớn lớn lần?

b) Tính chiều dài dây Biết tổng chúng 20m

14.Một dây dẫn làm Nicrom có điện trở suất 1,1.10-6m tiết diện 0,5mm2 Một dây dẫn khác làm Vonfam có điện trở suất 5,5.10-8m tiết diện 1mm2.

a) So sánh điện trở hai dây Biết dây Vonfam dài gấp 10 lần dây Nicrom

b) Tính điện trở dây Biết, mắc hai dây nối tiếp với vào mạch điện có hiệu điện 15V cường độ dịng điện qua chúng 0,6A

15.Khối lượng cuộn dây đồng có tiết diện trịn 890g Khi đặt vào hai đầu cuộn dây hiệu điện 17V cường độ dịng điện qua 2,5A Khối lượng riêng sắt 8900kg/m3 Tính:

a) Chiều dài tiết diện dây, biết =1,7.10-8m. b) Đường kính tiết diện dây đồng

16.Cho mạch điện hình 82

b) Nối B với C sợi dây dẫn, số Ampe kế lúc bao nhiêu? Biết UABkhơng đổi

17.Dịng điện chạy qua vòng dây dẫn hai điểm A, B Dây dẫn vòng dây đồng chất, tiết diện có điện trở R = 32 Góc AOB  Hình 83

a) Tính điện trở tương đương vòng giây mắc vào mạch A, B b) Biết điện trở tương đương vòng giây 6 Tính góc

c) Tínhđể điện trở tương đương lớn

18.Cho mạch điện hình vẽ 84, tám điện trở hoàn toàn giống giá trị điện trở R = 30 Tìm điện trở tương đương mạch

19.Cho mạch điện hình vẽ 85

Các cạnh có điện trở R Hãy tìm điện trở tương đương mạnh nếu: a) Hai đầu mạch điện A, B

20.Cho mạch điện vơ hạn tuần hồn hình vẽ 86 Các điện trở giống có giá trị R Tính điện trở tương đương mạch

Hướng Dẫn Giải Đáp Số 1.a) Hiệu điện hai đầu đoạn mạch AB:

Khi K đóng Ampe kế 2,4A tức I3= 2,4A UAB= U3 Vậy UAB= U3= 2,4.30 = 72(V)

b) Điện trở R1và R2: Khi K ngắt Ampe kế 0,9A Tức IAB= 0,9A RAB 0,972 80( )

Mà

1 2

1

R R R 80 R R 80 30 R 40( )

R 4R R 10( )

R 4R

       

  

 

      

 



ĐS: a) 72V; b) 40, 10.

2.a) Điện trở R1, R2, R3và hiệu điện hai đầu điện trở đó:

2 U 20

R 50( )

I 0,4

    , U1= I.R1= 0,4.50 = 20(V)

2

1 R 50

R 25( )

2

    , U2= I.R2= 0,4.25 = 10(V) R3= 3.R1= 3.50 = 150(), U3= I.R3= 0,4.150 = 60(V) b) Hiệu điện hai đầu AB: UAB= U1+ U2+ U3= 90(V)

ĐS: a) 25; 50; 150; 10V; 20V; 60V; b) 90V. 3.a) Hiệu điện hai đầu AB:

Khi K1đóng, K2ngắt ampe kế 1,5A có nghĩa dịng điện qua R4và có cường độ 1,5A Vậy UAB = I4.R4= 1,5.10 = 15(V)

b) Các điện trở R1, R2, R3:

- Khi K1ngắt, K2đóng ampe kế 1A có nghĩa dịng điện qua R1và có cường độ 1A

Vậy AB

1

U 15

R 15( )

I

- Khi khóa K1và K2đều hở ampe kế 0,5A có nghĩa dịng điện qua điện trở

Ta có: 3

2

2

15

R R 15 10 R 20( )

0,3

R 30( ) R 1,5R

      



 

   



 



ĐS: a) 60V; b) 40, 30, 20. 4.a) Hiệu điện hai đầu R2:

Ta có: 1

2

2

U R U U R 15.3 45(V)

U R   R  

b) Điện trở R1và R2:

Hiệu điện hai đầu đoạn mạch: UAB= U1+ U2= 15 + 45 = 60(V)

Điện trở đoạn mạch: RAB 60 20( )

  

Ta có R1+ R2= 20 (1)

và R2= 3.R1 (2)

Giải (1) (2) ta được: R1= 5() R2= 15()

ĐS: a) 45V; b) 5, 15. 5.Hiệu điện định mức hai bóng đèn:

UĐM1= 24.0,5 = 12(V); UĐM2= 36.0,5 = 18(V)

Để hai bóng khơng bị cháy ta mắc chúng song song với vào hai điểm AB có hiệu điện tối đa 12V

ĐS: 12V. 6.a) Số ampe kế A2: I2= 0,9 – 0,5 = 0,4(A)

Hiệu điện hai đầu đoạn mạch: U = U2= 0,4.10 = 4(V) Điện trở R1: 1

1

U

R 8( )

I 0,5

   

b) Số A2vẫn không thay đổi Tại 2

2 U I

R

 , mà U R2vẫn không đổi

Hiệu điện định mức đèn: UĐMĐ= U = 4(V)

Điện trở bóng đèn: R 20( ) 0,2

  

ĐS: a) 0,4A, 4V, 8; b) Không đổi, 4V, 0,2A, 20 7.Ta vẽ lại sơ đồ mạch điện hình 135:

a) Điện trở đoạn AB:

AB AB

1 1 R 12( )

R  20 60 60     b) Cường độ dòng điện qua điện trở:

Ampe kế A1chỉ 0,5A, ta có I2+ I3= 0,5A Vì R2= R3nên

I2= I3= 0,5 0,25(A)

2 

1

2

1

I R 60 3

I R 20

I 3.I 3.0,25 0,75(A)

  

   

Vậy số ampe kế A:

IAB= 0,75 + 0,25 + 0,25 = 1,25(A) c) Hiệu điện hai đầu A, B: UAB= IAB.RAB= 1,25.12 = 15(V)

ĐS: a) 12; b) 1,25A; c) 15V. 8.Cách 1:

2R2= 3R3=> R2= 1,5.R3

Điện trở tương đương đoạn mạch:

U 36

I R 9( )

R

    

Mà:

1 3 3

1 1 1 1

3

3

1 R 2.R 2.9 18( )

R 3.R R

 

      

=> R1= 3.R3= 3.18 = 54(), => R2= 1,5.R3= 1,5.18 = 27() + Cách 2:

Cường độ dòng điện mạch chính:

I = I1+ I2+ I3= 4(A) (1)

Ta có:

2 1

2 2 I 2I

R R I

I     (2)

3

3

1

I R 3 I 3I

I R    (3)

Từ (1), (2) (3) giải ta được: I1+ 2I1+ 3I1= 4(A) => I1=

6(A) => I2=

3(A) => I3= 2(A) Giá trị điện trở R1, R2và R3:

1

U 36 36.6

R 4 54( )

I

6

     ;

2

U 36 36.3

R 4 27( )

I

3

    

3 U 36

R 18( )

I

   

ĐS: R1= 54, R2=27, R3= 18

9.a) Khi K1đóng, K2ngắt: Chỉ có R4tham gia vào mạch điện Ampe kế A2chỉ 0, Ampe kế A1chỉ: M2

4

U 25

I 0,625(A)

R 40

  

b) Khi K1 ngắt, K2 đóng: Chỉ có R1 tham gia vào mạch điện Ampe kế A1 0, Ampe kế A2 chỉ: M1

1

U 25

I 1,25(A)

R 20

  

+ Ampe kế A1chỉ: A1 23

4 23 A1

U U

I I I

R R

25 25

I 0,875(A)

40 76 24

   

   



+ Ampe kế A2chỉ: A2 23

1 23

U U 25 25

I I I 1,5(A)

R R 20 76 24

      



ĐS: a) 0,625A; 0A; b) 0A; 1,25A; c) 0,875A; 1,5A. 10.Điện trở tương đương RAB:

Mạch điện tương đương hình 137

R37= 20 + 12 = 32,

R376= R6 R37 32 16( )     , R2376= + 16 = 20 (),

23765 20.5

R 4( )

20

  

 ,

R123765= + = 10(), 123765 AB 1237654

123765

R R

R R

R R

10.15 6( ) 10 15

 



  



b) Cường độ dịng điện qua mạch qua điện trở: AB AB AB U I 1,5(A) R

   ,

4 U I 0,6(A) R 15    ,

I1= IAB– I4= 1,5 – 0,6 = 0,9(A),

U1= 0,9.6 = 5,4(V)  U5= UAB– U1= – 5,4 = 3,6(V) 3,6

I 0,72(A)

5

  , I2= I1– I5= 0,9 – 0,72 = 0,18(A),

3 I 0,18

I I I 0,09(A)

2

    

ĐS: a) 65; b) IAB= 1,5A; I1= 0,9A; I2= 0,18A; I3= I7= I6= 0,09A; I4= 0,6A; I5= 0,72A.

11.a) Điện trở RAB

+ Khi K ngắt ta có mạch điện tương đương hình 138 R12= 15 + = 24(),

R35= + = 12(), 1235 24.12

R 8( )

24 12

  

 ,

RAB= R1235+ R4= + 12 = 20()

+ Khi K đóng ta có mạch điện tương đương hình 139

24 9.12

R 5( )

9 12

  

 ,

R2435= R24+ R35= + + = 17(), AB 17.15

R 8( )

17 15

  



b) + Hiệu điện hai đầu đoạn AB: UAB= U1= I1.R1= 1,6.15 = 24(V)

+ Cường độ dòng điện qua mạch qua điện trở AB AB AB U 24 I 3(A) R   

I24= I3= I5= I1= IAB– I1= – 1,6 = 1,4(A)

2

4

4

I R 12 I 0,75.I

I  R   3  (1)

I2+ I4= I24= 1,4 (2)

Thế (1) vào (2) giải ta có: I2= 0,8A, I4= 0,6A

R1 R5 R3

A + B – Hình 139 R2 R4 R2 R1

R5 R3

ĐS: a) K ngắt RAB=20, K đóng RAB= 8; b) UAB= 24V, IAB= 3A, I2= 0,8A,

I3= I5= 1,4A, I4= 0,6A. 12.a) Điện trở RAB

* Khi K ngắt mạch điện tương đương hình 140 R13= 20 + 20 = 40(),

R24= 30 + 80 = 110(), 1234 40.110

R 29( )

40 110

  

 ,

RAB= RA+ R1234= + 29 = 31()

* Khi K đóng mạch điện tương đương hình 141

12 20.30

R 12( )

20 30

  



24 20.80

R 16( )

20 80

  



RAB= RA+ R13+ R24= + 12 + 16 = 30() b) Khi K đóng

* Hiệu điện hai đầu AB: UAB= IAB.RAB= 0,5.30 = 15(V) * Cường độ dòng điện qua điện trở:

1

1

2

I R 30 1,5 I 1,5.I

I  R  20   (1)

I1+ I2= 0,5 (2)

Tương tự ta có:

3

4

I R 80 I 4.I

I  R  20   (3)

I4+ I3= 0,5 (4)

Giải (1) (2) ta I4= 0,1A, I3= 0,4A

ĐS: a) K ngắt RAB= 31, K đóng RAB= 30, b) 15V, I1= 0,3A, I2= 0,2A, I3= 0,4A, I4= 0,1A. 13.a) So sánh chiều dài hai dây:

1 1

1 1

2 2 2

2

1

2 R S

R S 3.R S

R S R S R 2.S

1,5 1,5 (1)

                        

b) Chiều dài dây: 12 20m (2) Giải (1) (2) ta được: 1 12(m),2 8(m)

ĐS: a)11,5.2; b) 1 12m,2 8m. 14.a) So sánh điện trở hai dây:

N N N

N Vf Vf Vf N

vf vf N Vf N N

vf vf Vf N 6 N N Vf Vf N N R

S R . S

R S

R

S

R 5,5.10 10 . 0,5.10

R 1.10 1,1.10

R 0,25 R 0,25R (1)

R                              

b) Điện trở dây: R R1  U 15I  0,625 (2)

Giải (1) (2) ta được: Rvf= 5 RN= 20

ĐS: a) RVf= 0,25RN; b) RN= 20, RVf= 5. 15.a) Chiều dài tiết diện dây:

Điện trở dây: R 17 6,8( ) 2,5

  

S R  

8

R.S 6,8 S 4.10 S

1,7.10

    



Mặt khác m = D..S

4

m 0,89 10

D.S 8900.S S 

    (2)

Từ (1) (2) ta có:

4

8 12

8

10 10

4.10 S S 0,25.10

S 4.10

 



   

6 2

S 0,5.10 (m ) 0,5(mm )

  

Thế giá trị S vào (1) ta =200m b) Đường kính tiết diện dây đồng:

2

d 4.S 4.0,5

S 3,14 d 0,8(mm)

4 3,14 3,14

    

ĐS: a) S =0,5mm2, =200m; b) 0,8mm. 16.a) Hiệu điện hai đầu R1:

U1= I1.R1= 0,875.6 = 5,25(V) Điện trở đoạn AB:

R34= R3+ R4= + 10 = 14(). 34 134

1 34

R R 6.14

R 4,2( )

R R 14

   

 

RAB =R1342= R134+ R2= 4,2 + 15 = 19,2() Cường độ dòng điện qua R34:

34 34

34 34

U U 5,25

I 0,375(A)

R R 14

   

Cường độ dòng điện qua đoạn AB: IAB= I1+ I34= 0,875 + 0,375 = 1,25(A) Hiệu điện hai đầu AB:

UAB= IAB.RAB= 1,25.19,2 = 24(V)

b) Khi nối B với C sợi dây dẫn, mạch điện có sơ đồ tương đương hình 142 Ta có:

2 124

2 124

R R 15.10

R R

R R 15 10

R 6 12( )

   

 

    

/ 124

AB 1243

124

R R 12.4

R R 3( )

R R 12

       A + B – Hình 142

Cường độ dòng điện qua AB: / AB AB / AB U 24 I 8(A) R   

Cường độ dòng điện qua R3: /3 AB

U 24

I 6(A)

R

  

Cường độ dòng điện qua R1: I1= IAB– I3= – = 2(A) Vậy số Ampe kế lúc 2A

ĐS: a) 24V; b) 2A.

17.a) Đoạn mạch AB ta xem gồm hai đoạn giây AmB AnB mắc song song với có điện trở là:

Đoạn AmB: R

360

R1  ; Đoạn AnB: R2  360360R Điện trở mạch AB là:

        4050 360 R 360 360 R

RRR

R 2 t

b) Khi Rt 6 thì:

 

2

0

360 6 360 24300 0 90

4050 270                  

c) Để điện trở mạch lớn nhất:

Áp dụng bất đẳng thức Côsi: ab

b a 2 

     

Nên   1802

2 360

360  

         

 

t

360 180

R ( )

4050 4050

  

   

Dấu xảy khi: 3601800. ĐS: 1800.

18.Do mạch điện có tính chất đối xứng trục quanh đường AO, điểm đối xứng qua đường có điện ta chập B D lại với vẽ lại sơ đồ mạch điện hình vẽ 143 Điện trở tương đương mạch:

 

 

   

 R7//R6 ntR8 //R4//R5 nt R2//R3 //R1

R1

R4

R2

A

R6

C R8

Ta có:

678

6

R R 30.30

R R 30 45 ( )

R R 30 30

     

 

45678 678 45678

1 1 1 1

R R R R 30 30 45 45

45

R ( )

4           2345678 45678 245678 t 2345678

R R 30.30 45 105

R R ( )

R R 30 30 4

105 30

R R 4

R 105 14 ( )

R R 30

4

     

 

   

 

Vậy điện trở tương đương mạch 14 ĐS: 14

19.a) Hai đầu mạch điện A,B:

Ta tách điểm O thành O1, O2, O3như hình vẽ 144:

3 R

RAO1B  ,

R REO3D 

FC 2.R 2R 2R 8R R 2.R 2R 2R              1

AO B AF FC CB AB

AO B AF FC CB

AB

R R R R

R

R R R R

2R R 8R R

11R

3

R 2R 8R

b) Hai đầu mạch điện A, C mạch điện có VB VO VE nên khơng có dòng điện qua điện trở BO OE ta tháo bỏ hai điện trở tách điểm O thành O1và O2 Hình 145

R R

R R

RABC  AO1C  FO2D FED 

4 R R R R R R R R R R R R R R AC AC AFED         

c) Hai đầu mạch điện A, D Ta tách điểm O thành O1, O2, O3như hình vẽ 146:

3 R R R R R R R R

RABCD  AFED     

5 R R R R R R R R R R AD D AO AFED ABCD AD         

Khi đó:

2 R R R R R

RAB OB BC  OC  CD Mạch điện có:

      

RAC// RAB nt RBD// RBCnt ROC// RCDntRDO 

R RCDO 

 

 

BO BC CDO BCDO

BO BC CDO

BCDO

AO AB BCDO t

AO AB BCDO

t

R R R

R

R R R

R R 3R

7R

2

R R R 3R

22

2

R R R

R

R R R

R 7R R

9R 22

R R 7R

20 R

2 22

 

 

  

 

 

  

 

 

 

  

 

 

  

 

Gọi điện trở mạch AB x

Bây ta lại thêm vào mạch mắt xích ta có mạch CD Ta có:

 

 

AB CD

2

R R

R.x x R R

R x

x R

x 2Rx 2R

x R

 

    

   



    

   



Điện trở mạch là: RAB   x 1 R

WebsiteHOC247cung cấp mơi trườnghọc trực tuyếnsinh động, nhiềutiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạmđến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng

I. Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG:Đội ngũGV Giỏi, Kinh nghiệmtừ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng

các khóaluyện thi THPTQGcác mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn:Ơn thiHSG lớp 9và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toáncác trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác

TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II Khoá Học Nâng Cao HSG

- Tốn Nâng Cao THCS:Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6,

7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Tốn:Bồi dưỡng phân mơnĐại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học vàTổ Hợpdành cho

học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm:TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam

Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩncùng đơi HLV đạt thành

tích cao HSG Quốc Gia

III. Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET:Website hoc miễn phí học theochương trình SGKtừ lớp đến lớp 12 tất môn

học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

- HOC247 TV:KênhYoutubecung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí

từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia

Khoá Học Nâng Cao HSG