Câu hỏi:

12/07/2024 30,828

Cho mạch điện như hình vẽ.

Trong đó $R_{1} = R_{2} = 3 Ω; R_{3} = 2 Ω; R_{4}$ là biến trở; K là khóa điện. Đặt vào hai đầu B, D một hiệu điện thế U không đổi. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn, ampe kế và các dây nối có điện trở không đáng kể.
a) Khi khóa K mở, $R_{4} = 4 Ω$ thì vôn kế chỉ 1 V.
- Xác định hiệu điện thế U.
- Nếu đóng khóa K thì ampe kế và vôn kế chỉ bao nhiêu?
b) Đóng khóa K và di chuyển con chạy C của biến trở R4 từ đầu bên trái sang đầu bên phải thì số chỉ của ampe kế $I_{A}$ thay đổi như thế nào?

Câu hỏi trong đề: Sử dụng máy tính cầm tay FX570ES để giải một số bài tập Vật Lí 11 !!

Sale Tết giảm 50% 2k7: Bộ 20 đề minh họa Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. form chuẩn 2025 của Bộ giáo dục (chỉ từ 49k/cuốn).

20 đề Toán 20 đề Văn Các môn khác

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

a) Ban đầu khóa K mở, $R_{4} = 4 Ω$ , vôn kế chỉ 1 V.

Xác định hiệu điện thế U:

Ta có:

$R_{12} = R_{1} + R_{2} = 6 Ω; R_{34} = R_{3} + R_{4} = 6 Ω; I_{12} = I_{1} = I_{2} = \frac{U}{R_{12}} = \frac{U}{6} I_{34} = I_{3} = I_{4} = \frac{U}{R_{34}} = \frac{U}{6};$

$U_{M N} = V_{M} - V_{N} = V_{A} - V_{N} - V_{A} + V_{M} = I_{3} . R_{3} - I_{1} . R_{1} = \frac{U}{6} . 2 - \frac{U}{6} . 3 = - \frac{U}{6} \Rightarrow U_{V} = U_{N M} = \frac{U}{6} = 1 V \Rightarrow U = 6 V$

Khi khóa K đóng:

$R_{13} = \frac{R_{1} R_{3}}{R_{1} + R_{3}} = \frac{3.2}{3 + 2} = \frac{6}{5} = 1, 2 (Ω); R_{24} = \frac{R_{2} R_{4}}{R_{2} + R_{4}} = \frac{3.4}{3 + 4} = \frac{12}{7} (Ω) R_{B D} = R_{13} + R_{24} = 1, 2 + \frac{12}{7} = \frac{20, 4}{7} (Ω)$

Cường độ dòng điện mạch chính:

$I = \frac{U}{R_{B D}} = \frac{6}{\frac{20, 4}{7}} = \frac{42}{20, 4} = \frac{21}{10, 2} \approx 2, 06 (A); U_{13} = U_{1} = U_{3} = I . R_{13} = \frac{21}{10, 2} . 1, 2 = 2, 47 (V); I_{1} = \frac{U_{1}}{R_{1}} = \frac{2, 47}{3} = 0, 823 (A); U_{24} = U_{2} = U_{4} = I . R_{24} = \frac{21}{10, 2} . \frac{12}{7} = 3, 53 (V) I_{2} = \frac{U_{2}}{R_{2}} = \frac{3, 53}{3} = 1, 18 (A)$

Ta có : $I_{2} > I_{1} \Rightarrow I_{A} = I_{2} - I_{1} = 1, 18 - 0, 823 = 0, 357 (A)$ . Vậy dòng điện qua ampe kế có chiều từ N đến M và có cường độ $I_{A} = 0, 357 (A)$ ; vôn kế chỉ 0 (V)

b) Đóng khóa K và di chuyển con chạy C của biến trở R4 từ đầu bên trái sang đầu bên phải thì số chỉ của ampe kế $I_{A}$ thay đổi như thế nào?

Ta có: $R_{13} = \frac{R_{1} R_{3}}{R_{1} + R_{3}} = \frac{3.2}{3 + 2} = \frac{6}{5} = 1, 2 Ω$

Đặt phần điện trở còn hoạt động trong mạch của $R_{4}$ là x, ta có:

$R_{24} = \frac{R_{2} x}{R_{2} + x} = \frac{3 x}{3 + x}; R_{B D} = 1, 2 + \frac{3 x}{3 + x} = \frac{4, 2 x + 3, 6}{3 + x}; I = \frac{U}{R_{B D}} = \frac{6}{\frac{4, 2 x + 3, 6}{3 + x}} . 1, 2 = \frac{7, 2 (3 + x)}{4, 2 x + 3, 6}; I_{1} = \frac{U_{13}}{R_{1}} = \frac{\frac{7, 2 (3 + x)}{4, 2 x + 3, 6}}{3} = \frac{2, 4 (3 + x)}{4, 2 x + 3, 6} U_{24} = I . R_{24} = \frac{6 (3 + x)}{4, 2 x + 3, 6} . \frac{3 x}{3 + x} = \frac{18 x}{4, 2 x + 3.6} I_{2} = \frac{U_{24}}{R_{2}} = \frac{\frac{18 x}{4, 2 x + 3, 6}}{3} = \frac{6 x}{4, 2 x + 3, 6}$

* Xét hai trường hợp:

- Trường hợp 1: Dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ M đến N.

Khi đó : $I_{A} = I_{1} - I_{2} = \frac{2, 4 (3 + x)}{4, 2 x + 3, 6} - \frac{6 x}{4, 2 x + 3, 6} = \frac{7, 2 - 3, 6 x}{4, 2 x + 3, 6}$ (1)

Biện luận: Khi $x = 0 \to I_{A} = 2 (A)$

Khi x tăng thì (7,2 - 3,6.x) giảm; (4,2.x + 3,6) tăng do đó $I_{A}$ giảm

Khi $x = 2 \to I_{A} = \frac{7, 2 - 3, 6.2}{4, 2.2 + 3, 6} = 0$ .

- Trường hợp 2 : Dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ N đến M.

Khi đó : $I_{A} = I_{2} - I_{1} = \frac{6 x}{4, 2 x + 3, 6} - \frac{2, 4 (3 + x)}{4, 2 x + 3, 6} = \frac{3, 6 x - 7, 2}{4, 2 x + 3, 6}$

$I_{A} = \frac{3, 6 - \frac{7, 2}{x}}{4, 2 + \frac{3, 6}{x}}$ (2)

Biện luận:

Khi x tăng từ 2 W trở lên thì $\frac{7, 2}{x}$ và $\frac{3, 6}{x}$ đều giảm do đó IA tăng.

Khi x rất lớn (x = $\infty$ ) thì $\frac{7, 2}{x}$ và $\frac{3, 6}{x}$ tiến tới 0. Do đó IA 0,86 (A) và cường độ dòng chạy qua điện trở $R_{4}$ rất nhỏ.

Nhà sách VIETJACK:

Xem thêm kho sách »

Combo - Sổ tay kiên thức trọng tâm Toán, Lí, Hóa dành cho 2k7 VietJack

₫29.000 (Đã bán 152)

Sách - Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội 2025 cho 2k7 VietJack

₫140.000 ₫300.000 (Đã bán 1,2k)

Sách Combo - Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) - 2025 cho 2k7 VietJack

₫140.000 ₫300.000 (Đã bán 1,6k)

Sách - Tuyển tập 15 đề thi Đánh giá tư duy Đại học Bách Khoa Hà Nội 2025 cho 2k7 VietJack

₫140.000 ₫300.000 (Đã bán 2,7k)

Bình luận hoặc Báo cáo
về câu hỏi!

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Một nguồn điện có suất điện động 6V, điện trở trong $2 Ω$ , mắc với mạch ngoài là một biến trở R để tạo thành một mạch kín.
a) Tính R để công suất tiêu thụ của mạch ngoài là 4W.
b) Với giá trị nào của R thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó.

Xem đáp án » 12/07/2024 84,401

Câu 2:

Cho mạch điện như hình vẽ.
Trong đó $E = 6 V; r = 0, 5 Ω; R_{1} = 1 Ω; R_{2} = R_{3} = 4 Ω; R_{4} = 6 Ω$ . Tính:
a) Cường độ dòng điện trong mạch chính.
b) Hiệu điện thế giữa hai đầu R₄, R₃.
c) Công suất và hiệu suất của nguồn điện.

Xem đáp án » 12/07/2024 65,174

Câu 3:

Hai nguồn có suất điện động $e_{1} = e_{2} = e$ , các điện trở trong $r_{1} v à r_{2}$ có giá trị khác nhau. Biết công suất điện lớn nhất mà mỗi nguồn có thể cung cấp cho mạch ngoài là $P_{1}$ = 20 W và $P_{2}$ = 30 W. Tính công suất điện lớn nhất mà cả hai nguồn đó có thể cung cấp cho mạch ngoài khi chúng mắc nối tiếp và khi chúng mắc song song.

Xem đáp án » 12/07/2024 29,538

Câu 4:

Một nguồn điện có suất điện động e = 18 V, điện trở trong $r = 6 Ω$ dùng để thắp sáng các bóng đèn loại $6 V - 3 W$ .
a) Có thể mắc tối đa mấy bóng đèn để các đèn đều sáng bình thường và phải mắc chúng như thế nào?
b) Nếu chỉ có 6 bóng đèn thì phải mắc chúng thế nào để các bóng đèn sáng bình thường. Trong các cách mắc đó cách mắc nào lợi hơn.

Xem đáp án » 12/07/2024 22,767

Câu 5:

Có một số điện trở r = 5 W.
a) Hỏi phải dùng tối thiểu bao nhiêu điện trở đó để mắc thành mạch có điện trở tương đương là 3 W. Xác định số điện trở r, lập luận vẽ sơ đồ mạch?
b) Hỏi phải dùng tối thiểu bao nhiêu điện trở đó để mắc thành mạch có điện trở tương đương là 7 W. Xác định số điện trở r, lập luận vẽ sơ đồ mạch?

Xem đáp án » 12/07/2024 20,360

Câu 6:

Cho mạch điện như hình vẽ.

Trong đó: $R_{1} = 3 R; R_{2} = R_{3} = R_{4} = R;$ ; hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện là U không đổi. Khi biến trở RX có một giá trị nào đó thì công suất tỏa nhiệt trên điện trở $R_{1}$ là $P_{1} = 9 W$ .
a) Tìm công suất tỏa nhiệt trên điện trở $R_{4}$ khi đó.
b) Tìm $R_{X}$ theo R để công suất tỏa nhiệt trên $R_{X}$ cực đại.

Xem đáp án » 12/07/2024 19,743

Xem thêm các câu hỏi khác »

Bình luận

Hồng Tin
15:41 - 11/07/2022

Chưa hiểu lắm ạ

0
Trả lời

Xem thêm ...

Hỏi bài tập

🔥 Đề thi HOT:

Đăng ký gói thi VIP