Thủ Thuật Hướng dẫn Cho mạch điện như hình vẽ bỏ qua điện trở của dây nối. biết uab=2 1v r=0 1 e=3v ra=0 ampe chỉ 2a Chi Tiết
You đang tìm kiếm từ khóa Cho mạch điện như hình vẽ bỏ qua điện trở của dây nối. biết uab=2 1v r=0 1 e=3v ra=0 ampe chỉ 2a được Update vào lúc : 2022-03-30 16:09:10 . Với phương châm chia sẻ Bí quyết về trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi tìm hiểu thêm nội dung bài viết vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comment ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha.
ĐIỆN HỌCA/ Các loại mạch điện:I/ Các phương pháp vẽ lại mạch điện1/ Trải mạch điện2/ Quy tắc điện thếII/ Một số phương pháp giải mạch điện cơ bản1/ Quy tắc nút điện thế2/ Quy tắc chia dòng3/ Quy tắc chia thếIII/ Các loại mạch điện cơ bản:1/ Mạch cầua/ Mạch giả cầub/ mạch cầuc/ mạch liên cầu2/ Mạch vô hạn3/ Mạch tuần hoàn4/ Mạch đối xứngIV/Thiết kế mạch điện theo yêu cầu1/ Tìm số điện trở thích hợp cho 1 mạch điện2/ Mắc mạch điện có điện trở tương đương cho trước3/ Mắc mạch điện cho những thiết bị điện hoạt động theo yêu cầu cho trước4/ mắc mạch điện đối xứng với những đènB/ Mạch điện có dụng cụ đo:1/ Vai trò của vôn kế và ampe kế trong mạch điện2/ Mở rộng thang đo cho vôn kế và ampe kế3/ Cách mắc những dụng cụ đo trong mạch điệnC/ Bài toán về sự biến đổi những đại lượng trong mạch điện – giá trị lớn nhất và nhỏ nhất1/ Xét sự biến động của một đại lượng trong mạch điện2/ Tìm min – max của những đại lượng trong một mạch điệnD/ Bài toán nhiệt – điện:1/ Bài toán không có sự trao đổi nhiệt với bên ngoài2/ Bài toán có sự trao đổi nhiệt với bên ngoài.E/ Bài toán đồ thịF/ Bài toán mạch điện chứa nguồn1/ Chứa 1 nguồn2/ Chứa nhiều nguồn nối tiếp, tuy nhiên song3/ Chứa nguồn xung đốiG/ Bài toán thực nghiệmH/ Bài toán hộp đenNỘI DUNG CỤ THỂA/ Các loại mạch điện:I/ Các phương pháp vẽ lại mạch điện1/ Trải mạch điệnPP: + Những điểm được nối với nhau bởi những đoạn dây nối có điện trở không đáng kể được chập lại với nhau. những đoạn mạch có điện trở rất lớn sẽ được bỏ khỏi mạch điện+ Ghi những điểm trên mạch điện sau khi đã được chập hoặc sau khi đã bỏ những đoạn mạch theo nguyên tắc: Những điểm hai đầu là nguồn+ Dựa vào mạch điện sau khi đã biến đổi để vẽ lại mạch điện. Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ bên, những điện trở R 1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = R7 = 20 .Đặt giữa 2 điểm A, B một hiệu điện thế không đổi UAB = 40V, những ampe kế A1, A2, khoá K và những dây nối có điện trở không đáng kể.Tính điện trở của đoạn mạch AB và số chỉ của những Ampe kế trong 2 trường hợp sau:a) Khoá K mởb) Khoá K đóngR2 CR1Giải:a/ Khi K mở. Chập những điểm B, D, C với nhau. R3 R4 R5 R6 E R7ABAMạch điện được vẽ lại:1DA2KTừ đó dễ dàng tính được điện trở tương đương của mạch điện.b/Khi K đóng: Chập A và E, Chập B, D và C. Mạch điện được vẽ lại như sau:Từ đó dễ dàng tính được điện trở tương đương của mạch điện.2/ Quy tắc điện thế+ Ở những mạch điện có tính đối xứng, ngoài việc chập những nút có cùng điện thế hoặc bỏ những điện trở trên những đoạn mạch nối giữa hai điểm có cùng điện thế. Đôi khi ta phải tách những nút để biến đổi mạch điện. Việc tác những nút phải được thỏa mãn những yêu cầu sau.a/ Chỉ tác những nút có từ 4 đầu nối dây trở lênb/ sau khi tách, những nút mới phải có cùng điện thế.+ Việc xác định những nút có cùng điện thế phụ thuộc vào tính đối xứng của từng mạch điện.Bài 1: tính điện trở những mạch điện sau:a/ cho mạch điện như hình vẽ: Các đoạn dây nối có điện trở như nhau và có giá trị bằng r.D’C’xác định điện trở:B’RAC; RAC’ ; RAB.A’DACBHD: Vì B, B’ có cùng điện thế. D, D’ có cùng điện thế. Nên ta có thể bỏ đoạn BB’ và CC’ ra khỏi mạch điện. Mạch điện mới: Dùng phương pháp trải mạch điện, dễ dàng tính được điện trở tương đương của mạch điệnb/ Cho mạch điện như hình vẽ. Các đoạn dây nối có điện trở như nhau và cógiá trị bằng r. Xác đinh điện trở:RAC; RMN ADNMBCHD: Thực hiện tách những nút thành những nút mới có cùng điện thế. ta được mạch điện mớiDùng phương pháp trải mạch điện. dễ dàng tính được điện trở tương đương của mạch điệnb/ Cho mạch điện như hình vẽ. Các đoạn dây nối có điện trở như nhau. và có giá trị bằng r. Xác định điện trở:RAC; RAB; RAO ADOBAc/ Cho mạch điện như hình vẽ. Các đoạn dây nối có điện trở như nhauvà có giá trị bằng r. xác định điện trở:RAC; RAB; RAO ; RMN. NBMDCQOPCII/ Một số phương pháp giải mạch điện cơ bản1/ Quy tắc nút điện thế2/ Quy tắc chia dòng và quy tắc chia thế:+ Tổng những dòng điện đi vào 1 nút bằng tổng những dòng điện đi ra từ nút ấy:+ Tổng độ giảm hiệu điện thế trên một đoạn mạch kín bằng 0Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Các vôn kế giống nhau. Số chỉ những vôn kế V2 và V4 lần lượt là 1V và 3V. Dòng điện qua điện trở R có cường độ là 1A. Xác định số chỉ V1, V2 và giá trị điện trở RHD: Tại nút D ta có: I4 = I3 + I2. Nhân 2 vế với Rv ta được: Rv I4 = Rv I3 + Rv I2 hay: U4 = U3 + U2 từ đó ta có: U3 = U4 – U2 = 2VLại có: U1 = U3 – U2 = 1V. UR = U3 + U4 = 5V nên R = 5 ΩBài 2: Cho mạch điện như hình vẽ:Các ampe kế giống nhau. A1 chỉ 3A; A2 chỉ 4A1/ Xác định số chỉ A3; A4; IR2/ Biết RA = kR; Tính k.HD: 1/ Có: U2 = U1 + U3 RAI2 = RAI1 + RAI3 I2 = I1 + I3 từ nên I3 = I2 – I1 = 1ALại có: I4 = I2 + I3 = 5A2/ Có: IR = I1 – I3 IR = 2AMà: U3 + U4 = UR kR + 5kR = 2R K = 1/3III/ Các loại mạch điện cơ bản:1/ Mạch cầuA/ Các phương trình cơ bản của mạch cầu:Xét mạch cầu như hình vẽ:Các phương trình sau được gọi là phương trình cơ bản:+ Phương trình nút tại C, D+ UAC + UCB = UAD + UDB+ UAC + UCD + UDB = UAD + UDC + UCB+ Phương trình tại những mắt ACD và BCDB/ Phương pháp chuyển mạch: Thông thường sử dụng phương pháp chuyển mạch tam giác thành mạch sao để tính điện trở tương đương:R1 R5R2 R5R1 R2X = Y = Z = R1 + R2 + R5R1 + R2 + R5R1 + R2 + R5Từ đó tính được điện trở đoạn mạch.Chú ý: Sử dụng phương trình nút tại C, D cũng tính được điện trở của nó.R1 R3=C/ Mạch cầu có thì không có dòng điện qua R5. Khi đó mạch được gọi là mạch cầu cân bằngR2 R4Bài toán 1: Cho mạch điện như hình vẽ: R1 = 3R; R2 = R3 = R4 = R5 = RR3Biết ampe kế A1 chỉ I1. AHỏi ampe kế A2 chỉ bao nhiêu?+Bỏ qua điện trở của ampe kế và những dây nối.R1A1 Giải: Xét tại nút A và B ta có: I1+I3 = I2 +I4 (1)Mặt khác: UAB = (I3+I2)R = (3I1 +I4)R I3 +I2 = 3I1 + I4 (2)Từ (1) và (2) ta được: I2 = 2I1 Vậy số chỉ của ampe kế A2 là 2I1R2R5A2B_R4Bài toán 2: từ một cuộn dây đồng chất tiết diện đều, làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn, người ta cắt ra hai đoạn dây dài l1 = 1 m và l2 = 3 m. rồi mắc chúng tuy nhiên tuy nhiên với nhau vào một nguồn điện. Gọi hai điểm nút là A, B. người ta đánh dấu điểm M trên dây thứ nhất mà MB=0,2 m. và điểm N trên dây thứ hai mà AN = 0,2 m. rồi nối M, N bằng một đoạn dây thứ 3 có chiều dài lx được cắt ra từ cuộn dây trên.Tính tỷ số cường độ dòng điện trong hai đoạn dây AM và NB.HD: Mạch điện gồm những dây dẫn sau khi nối thì trở thành một mạch cầu. Kí hiệu những đoạn dây điện trở như hình vẽ.Gọi điện trở của 0,1 m chiều dài dây dẫn là R. thì giá trị điện trở của những đoạn dây như hình vẽ:Ta có: U1 + U3 = U2 + U40,8I1 + 0,2I3 = 0,2I2 + 2,8I4 4I1 + I3 = I2 + 14I4 (1)Mặt khác, ta cũng có: I1 + I2 = I3 + I4 (2)Từ (1) và (2) có: 5I1 = 15I4 hay: I1=3I4Bài Toán 3: Có 2009 điểm trong không gian. Cứ hai điểm bất kì trong số điểm đó, được nối với nhau bằng một điện trở có giá trị R = 2009 . Một nguồn điện có hiệu điện thế 12V được mắc vào hai điểm trong mạch. Bỏ qua điện trở dây nối. Tìm công suất toả nhiệt trong mạch điện này.HD: C1 R R C2 A B C2007 + U * Mạch điện được vẽ lại như hình trên : Ngoài hai điểm A,B nối với những cực của nguồn điện thì còn lại là 2007 điểm từ C1 đến C2007 mà giữa chúng từng đôi một được nối với điện trở R. Do tính chất của mạch cầu nên không có dòng điện chạy qua những điện trở này và có thể bỏ qua những điện trở đó trong mạch. Khi đó mạch AB gồm 2008 mạch mắc tuy nhiên tuy nhiên, trong đó có 2007 nhánh có điện trở 2R và một nhánh có điện trở R2R.R2R2.20092007 RAB = = 2 2R20092009R2007U2Công suất toả nhiệt trong mạch AB : P = = 72 WR ABa/ Mạch giả cầuBài toán 1Cho mạch điện như hình 2 . Biết R1 = R3 = 30 ; R2 = 10 ; R4 là một biến trở. Hiệu điện thế giữa hai điểm A R1R2và B là UAB = 18V không đổi . CBỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế . a. Cho R4 = 10 . Tính điện trở tương đươngcủa đoạn mạch AB và cường độ dòng điện ABAmạch chính khi đó ? b. Phải điều chỉnh biến trở có điện trở bằngbao nhiêu để ampe kế chỉ 0,2A và dòng điệnR3 DR4chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D ? Hình 2HD: a. Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện được mắc như sau : ( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 )Vì R1 = R3 = 30 nên R13 = 15Vì R2 = R4 = 10 nên R24 = 5Vậy điện trở tương đương của mạch điện là :RAB = R13 + R24 = 15 + 5 = 20 ( ) Cường độ dòng điện mạch chính là :IU ABR AB18200,9( A)HD: b. Gọi I là cường độ dòng điện chạy trong mạch chính Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện được mắc như sau :( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 )I2Do R1 = R3 nên I1 = I3 = và I2 = RR42R4AR4 )R4 )R2CI2IAAIBR4=> IA = I1 – I2 = 2 R R I24I ( R2=> IA = 2( R2R1I1I Cường độ dòng điện qua ampe kế là :II1I3I (10 R4 ) = 0,2 ( A ) ( 1 )2(10 R4 )R1Điện trở của mạch điện là : RAB = 2R2 .R4R2 R415R3 D I410.R410 R4R4UCường độ dòng điện mạch chính là : I = R AB1810.R41510 R4Thay ( 2 ) vào ( 1 ) rồi rút gọn ta được : 14R4 = 60 Bài toán 2: Trong sơ đồ mạch điện hình vẽCác ampe kế A2 chỉ 2A. vôn kế V chỉ 10 V. những điện trở có giá trị Là 1 ; 2 ; 3 ; 4Xác định vị trí những điện trở và số chỉ của ampe kế A1, biết nó là một số nguyên.Cho biết những dụng cụ đo là lí tưởng.18(10 R4 )150 25R4 ( 2 ) R4 = 30 ( ) 4,3 ( )7A2A1VHD: giả sử kí hiệu những điện trở như hình vẽ:Chọn VB = 0 thì VA = 10 v. 10 − VcVc+2R2Vc 10 − VcTại D có: R = R + 2 . Từ đó biến đổi có: 43Tại C có: R1=R1R1R2R3 + R1R2R4 + R1R3R4 + R2R3R4 + 5(R1R4 – R2R3) = 0 ADễ thấy: R1R2R3 + R1R2R4 + R1R3R4 + R2R3R4 = 50 A1không phụ thuộc vào cách chọn những giá trị điện trở. nên : 50 + 5(R1R4 – R2R3) = 0 R2R3 = 10 + R1R4 > 0. R2R3 = 12 và R1R4 = 2R1 R3RR50UR2CR3A2R4DBV( R1 + R3 )( R2 + R4 )Vì: RAB = R + R + R 2+ R4 = ( R + R )( R + R ) Hay IA1 = R =513241324ABnên để số chỉ ampe kế A1 Nguyên thì (R1 + R3)(R2 +R4) chia hết cho 5. Vậy ta phải có: R1 + R3 = 5 hoặc R2 + R4 = 5. Vậy ta có những trường hợp: R1 = 1 Ω , R4 = 2 Ω , R2 = 3 Ω , R3 = 4 Ωhoặc: R1 = 2 Ω , R4 = 1 Ω , R2 = 4 Ω , R3 = 3 ΩDễ thấy. Nếu đồng thời đổi chỗ R1 với R2, R3 với R4 thì số chỉ ampe kế A2 vẫn là 2A nhưng theo chiều ngược lại. Vậy có 4 cách mắc điện trở. Với 4 cách mắc đó thì số chỉ ampe kế A1 đều là: IA1 = U= 5ARABBài 2; Bài 4 (3 điểm). R1DR2VABCMNCho mạch điện như (h.vẽ) : R1 = 2Ω; R2 = 4Ω; MN là một biến trở toàn phần phân bố đều theo chiều dài, có giá trị là Rb = 15 Ω ; C là con chạy di chuyển được trên MN ; UAB = 15V (không đổi).a/ Xác định vị trí con chạy C vôn kế chỉ số 0.b/ Tìm vị trí con chạy C để vôn kế chỉ 1V. Cho điện trở vôn kế rất lớn Bỏ qua điện trở của những dây nối.c/ mạch liên cầuBài toán Cho mạch điện như hình vẽ:R1 = R3 = R5 = 1R2 = R4 = R6 = 2 . Các ampe kế giống nhau có điện trởLà 1 . Hiệu điện thế giữa hai điểm PQ là U = 19V. xác định số chỉ những Ampe kế R1PMR2A1R4NA R3QA2R5BR6HD: Mạch điện được biến đổi như hình vẽ.R3 R6R1 R411X1 == Ω X 2 == ΩR1 + RA1 + R4 2R3 + RA2 + R6 2Y1 =R3 RA2R1 RA111= Ω Y2 == ΩR1 + RA1 + R4 4R3 + RA2 + R6 4R6 RA2(Y + Y + R2 )( Z1 + Z 2 + R5 )RA1 R41119= Z 2 == Ω RTD = 1 2+ X1 + X 2 =ΩR1 + RA1 + R4 2R3 + RA 2 + R6 2Y1 + Y2 + R2 + Z1 + Z 2 + R59U= 9( A) Vậy: I2 = 4A và I5 = 5ACường độ dòng điện trong mạch chính: I = RTDQuay trở lại mạch ban đầu có: I1 = IA1 + I2Z1 = I4 + IA1 = I5 I1R1 + IA1RA1 = I4R4 I1 + IA1 = 2I4Giải hệ trên tìm được IA1 = 1,5 A Tương tự cũng tìm được IA2 = 1,5 A2/ Mạch vô hạn3/ Mạch tuần hoànBài toán 1:Các điện trở có giá trị R bằng nhau.Các vôn kế có điện trở Rv giống nhau.Số chỉ của vôn kế V2=22V,V3=6V.Tìm số chỉ của vôn kế V1?HD: Gọi điện trở của vôn kế là r. Ta có: UEF = I3. 3R = 6 I3 = 262 6 và IV3 = Nên I2 = +RrR r2 6+ ).2R + 6 = 22. Giải phương trình tìm được R = r.R r82230Vậy: I2 = và IV2 = Nên I1 = I2 + IV2 = rrr30 UV1 = I1( R1 + R4) + UV2 = .2r + 22 = 82 (V)rCó: UCD = I2(R2 + R5) + UV3 = (CBài toán 2: Cho mạch điện như hình vẽ: những điện trở trong mạchDMNHGFP giống nhau và bằng r. bỏ qua điện trở ampe kế và dây nối Đặt vào AB một hiệu điện thế U thì ampe kế A chỉ I = 8,9Aa/ Tìm số chỉ của ampe kế A1b/ cho r = 1 . Tìm U và xác định điện trở AB. HD: UPB = IA1.2r = IPE.r IPE = 2IA1 IPN = 3IA1, UNF = 5IA1.r = INF.r INF = 5IA1EIMN = 8IA1, UMG = 13IA1.r = IMG.r IMG = 13IA1IDM = 21IA1, UDH = 34IA1.r = IDH.r IDH = 34IA1IDC = 55IA1, UCB = 89IA1.r = IA.r IA = 89IA1Nên: IA1 = IA = 0,1(A)89b/ IAC = 144IA1 = 14,4 (A) URAB = IAC = U = (14,4 + 8,9)r = 23,3 (V)233(Ω )144Bài 26: Trong hình Ha. Các vôn kế giống nhau. V2 chỉ 6V. V1 chỉ 22VTìm số chỉ vôn kế VBài toán 3: Trong hình Hb. Các ampeKế giống nhau. A2 chỉ 0,2A.A1 chỉ 0,8A. A chỉ bao nhiêu?ABMPNQHD: Có : UPQ = 0,2(r +2R) = IPQ R = 0,6RTừ đó có : R = r với r là điện trở của ampe kế.có : UMN = 2,2r Nên IMN = 2,2 (A)IA = IMN + IA1 = 3 (A)IV/Thiết kế mạch điện theo yêu cầu1/ Tìm số điện trở thích hợp cho 1 mạch điện2/ Mắc mạch điện có điện trở tương đương cho trước3/ Mắc mạch điện cho những thiết bị điện hoạt động theo yêu cầu cho trướcBài toán 1:Dùng 1 nguồn có hiệu điện thế không đổi U = 5,5V để thắp sáng bình thường 2 bóng đèn (3V – 3W) và (2,5V – 1,25W). a) Hãy nêu ra những sơ đồ có thể có (trong mỗi sơ đồ có thể phải mắc thêm 1 hoặc vài điện trở phụ). Tính giá trị của (những) điện trở phụ cần mắc. b) Trong những sơ đồ đó, sơ đồ nào có công suất hao phí lớn nhất ? Hình 6a Hình 6bBài 5 : (2,00 điểm) Hình 6cVẽ được 3 sơ đồ sau :Câu a : Tính : cường độ định mức đèn 1 là I1 = 1A, đèn 2 là I2 = 0,5 A. điện trở đèn 1 là Rd1 = 3 ; đèn 2 là Rd2 = 5 .Vì tổng những HĐT định mức = 5,5 (V) = U nên có thể mắc nối tiếp (hình a), lúc đó điện trở phụ R’2 mắc tuy nhiên tuy nhiên đèn 2 vì I1 > I2. Dòng qua R2’ là I1 – I2 = 0,5 A = I2 nên R2’ = Rd2 = 5 Còn nếu mắc 2 đèn ở 2 nhánh tuy nhiên tuy nhiên thì phải thêm những điện trở phụ như hình b hoặc c để “bù” hiệu điện thế Hình b : Dễ thấy HĐT trên R1 và dòng qua R1 là 2,5 V và 1 A ; HĐT trên R1 và dòng qua R1 là 3V và 0,5A, tính ra :R1 = 2,5 ; R2 = 6 Hình c : Dễ thấy HĐT trên R và dòng qua R là 2,5 V và 1,5 A ; HĐT trên R2 và dòng qua R2 là 0,5V và 0,5A, tính ra :Tính ra :R2 = 1 ; R5 .3 Ký hiệu công suất hao phí là P’Sơ đồ 6a : dòng qua R2’ là I’ = I1 – I2 = 0,5A Sơ đồ 6b : P’ = R2’.I’2 = 5 0,52 = 1,25 W2P ' R1I12R2I 22,5 1 6 0,52 = 4 WSơ đồ 6c : dòng qua R là I = I1 + I2 = 1,5A do đó :2P ' R2I 2RI 2 1 0,5251,52 = 4 W3 Vậy sơ đồ 6b và 6c có công suất hao phí cùng lớn nhất.Bài toán 2: Có hai bóng đèn Đ1 (6V 2,4 W); Đ2 (6V 3,6 W); một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12 V; một biến trở (50 3A) và những dây dẫn. a. Hãy vẽ những cách mắc để cả hai đèn sáng bình thường (có lập luận chứng tỏ những cách mắc đó thực hiện được).b. Chỉ ra cách mắc có hiệu suất lớn nhất và tính điện trở Rb của biến trở khi đó ?Câu 2. (4,5 đ) :a. Các cách mắc để hai đèn sáng bình thường):Để hai đèn sáng bình thường thì UđmĐ1 = UĐ1 = 6V và UđmĐ2 = UĐ2 = 6V, khi đó ta xác định được: R1 =U12dm = 15 P1 ; R2 =U 22dm = 10 P2 Muốn vậy ta cần sử dụng biến trở cùng với hai đèn Đ1, Đ2 để mắc thành hai nhóm nối tiếp nhau, sao cho mỗi nhóm có hiệu điện thế 6V là đạt yêu cầu. Vì R1 > R2 nên cần mắc thêm điện trở tuy nhiên tuy nhiên với Đ1 để điện trở của nhóm Đ1 giảm xuống sao cho cuối cùng điện trở của nhóm Đ1 bằng với điện trở của nhóm Đ2. Khi đó thì hiệu điện thế mỗi nhóm mới bằng nhau => Ta có 3 cách mắc chính:+ Cách 1: ( Biến trở // Đ1) nt Đ2 a) Đ1o 15ΩĐ210Ω a’) oo15ΩĐ1Đ210Ωox = 30Ω* Ở h.a: x.15= 10 (điện trở hai nhóm phải bằng nhau) => x =30 x + 15 Cách mắc a’ không thực hiện được do cách a’ chỉ tạo được điện trở lớn nhất là:(25 // 25 ) = 12,5 . ( Cả biến trở có 50 tạo ra hai điện trở mỗi cái 25 ; khi mắc 25Ω = 12,5Ω < 30Ω ) )2song tuy nhiên chúng có điện trở tương đương + Cách 2: ( Đ1// Đ2) nt biến trở b)Đ1Đ1oooĐ2 x = 6Ωy = 7ΩoĐ243Ω b’) 6Ω10.15=x* Ở.h.b: 10 + 15x = 6Ω Cách mắc phụ ở hình b’: y.(50 − y )=6y + (50 − y )y 2 − 50 y + 300 = 0y = 43Ω y = 7Ω+ Cách 3: ( Đ1 // một phần biến trở) nt ( Đ2 // phần biến tr ở còn lại) 16Ω c)34Ω16Ω34Ωoooo15Ω15ΩĐ1Đ210ΩĐ1Đ210Ω* Ở.h.c: Cần có : x.15(50 − x).10=x + 15 (50 − x) + 10x 2 − 110 x + 1500 = 0(loại, vì x > 50)x = 94 x = 16(nhận) (=> Có 4 cách m ắc để hai đèn sáng bình thường: h. a, h .b , h.b’ và h.c) b: Vì mạch gồm hai nhóm có điện trở bằng nhau mắc nối tiếp nên cần tính công suất của một nhóm rồi nhân đôi thì được công suất tiêu thụ của cả mạch Do hai đèn sáng bình thường => Công suất có ích là: 2,4W + 3,6W = 6W • Ở h.a: Công suất tiêu thụ (công suất toàn phần) là: Pa = 3,6W x 2 = 7,2W ( nhóm Đ2 tiêu thụ 3,6W do đèn Đ2 sáng bình thường ) • Ở h.b và h.b’: Công suất tiêu thụ là: Pb = ( 2,4W+3,6W) X 2 = 12W ( nhóm Đ1//Đ2 tiêu thụ 6W do Đ1, Đ2 sáng bình thường ) • Ở h.c: Công suất tiêu thụ là: Pc = 4,66W X 2 = 9,32W ( nhóm có Đ2 tiêu thụ một công suất là: 4,66W ) Pci Do H = P và Pcóích trong những trường hợp đều bằng nhau nên hiệu suất ở cách mắc h.a là lớn tpnhất do Ptiêuthụ là nhỏ nhất Trị số Rb ở cách mắc h.a là 30 (đã tính ở cách 1 ý a) 4/ mắc mạch điện đối xứng với những đènBài toán 3:Dùng nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U0 = 32V để thắp sáng một bộ bóng đèn cùng loại (2,5V1,25W).Dây nối trong bộ đèn có điện trở không đáng kể. Dây nối từ bộ bóng đèn đến nguồn điện có điện trở là R=1a) Tìm công suất tối đa mà bộ bóng có thể tiêu thụ.b) Tìm cách ghép bóng để chúng sáng bình thường.HD: a)Gọi I là dòng điện qua R, công suất của bộ đèn là :P = U.I – RI2 = 32.I – I2 hay : I2 – 32I + P = 0 Hàm số trên có cực đại khi P = 256WVậy công suất lớn nhất của bộ đèn là Pmax = 256W b)Gọi m là số dãy đèn, n là số đèn trong một dãy: *Giải theo công suất :Khi những đèn sáng bình thường : I d 0,5( A) và I = m . I d 0,5m Từ đó : U0 . I = RI2 + 1,25m.n Hay 32. 0,5m = 1 (0,5)2 = 1,25m.n64 = m + 5n ; m, n nguyên dương (1) Giải phương trình (1) ta có 12 nghiệm sau : n 1 2 3 4 5 6 7 8 9m 595449443934292419*Giải theo phương trình thế :U0 =UAB + IRvới : UAB = 2,5n ; IR = 0,5m.1 = 0,5m Ta được phương trình (1) đã biết 64 = 5n + m*Giải theo phương trình dòng điện :10111214 9 4 nRdm5n Và I = m. I d = 0,5mmU03232m5n m 5n Mặt khác : I = R R AB1m32m Hay : 0,5m = 64 = 5n + m m 5n RAB =B/ Mạch điện có dụng cụ đo:1/ Vai trò của vôn kế và ampe kế trong mạch điệnBài Toán 1: Cho mạch điện gồm 2 điện trở R1 và R2 mắc tuy nhiên tuy nhiên rồi mắc vào hai cực của một nguồn điện không đổi. Dùng ampe kế có điện trở đáng kể lần lượt đo những cường độ dòng điện trong mạch thì thấy cường độ dòng điện qua những điện trở là như nhau và bằng 6mA, cường độ dòng điện qua mạch chính là 11 mA. Nếu dùng ampe kế lý tưởng để đo những cường độ dòng điện như trên thì được những kết quả là bao nhiêu?HD:Vì số chỉ ampe kế khi đo cường độ dòng điện là như nhau ở hai nhánh nên điện trở hai nhánh bằng nhau. Gọi giá trị những điện trở này là R. Điện trở của ampe kế là r. Ta có: = 6.103 và = 11.103Đặt r = kR thay vào những phương trình trên và giải. tìm được k = . từ đó tìm được = 6,6.103 Khi dùng ampe kế lý tưởng thì cường độ dòng điện qua những điện trở là I = = 6,6.103 (A) Cường độ dòng điện trong mạch chính là 13,2.103 (A)Bài toán 2: Có 3 điện trở giá trị lần lượt bằng R;2R; 3R mắc nối tiếp với nhau vào hiệu điện thế U không đổi. Dùng một vônkế (điện trở RV) UVR2 R3 Rđể đo lần lượt hiệu điện thế giữa 2 đầu điện trở R và 2R thì được những trị số U1 = 40,6 V và U2 = 72,5 V. Nếu mắc vônkế này vào 2 đầu điện trở 3R thì vônkế này chỉ bao nhiêu?HD:Gọi I1 là cường độ dòng điện trong mạch chính ở lần đo thứ nhất. Ta có:UU1 U1U = U1 + I1(2R + 3R) Với I1 = . Thay vào (1):R RVU1 U1 U = U1 + ( R R V )(2R + 3R) RR U = 6U1 + 5U1 V (2)Làm tương tự với lần đo thứ hai: U = U2 + I2(R + 3R)VR2 R3 RRU2 U2RVới I2 = 2R R V => U = 3U2 + 4U2 V (3) RU3 U3RVới lần đo thứ ba: U = U3 + I3(R + 2R). Trong đó: I3 = 3R R V Thế vào ta được: U = 2U3 + 3U3 V (4) RRR6U1 3U 2 26,10,3RRR4U5U87VVV21Từ (2) và (3) ta có: 6U + 5U = 3U + 4U => = (5) 1122 => U = 304,5(V) . Thay vào (4) => U3 = 105 (V) 2/ Mở rộng thang đo cho vôn kế và ampe kế3/ Cách mắc những dụng cụ đo trong mạch điệnBài toán 1: Cho mạch điện như hình vẽ:U = 12V; R1 = 6 ; R2 = 6 ; R3 = 12 ; R4 = 6 a. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trởvà hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điên trở. b. Nối M và N bằng một vôn kế (có điện trởrất lớn) thì vôn kế chỉ bao nhiêu? Cực dương củavôn kế phải được mắc với điểm nào? c. Nối M và N bằng một ampe kế (có điện trởkhông đáng kể) thì ampe kế chỉ bao nhiêu?R1R3MABR2R4N+UHD:2 a. Tính được: I1 = I3 = A; I2 = I4 = 1A; U1 = 4V; U3 = 8V; U2 = U4 = 6V 3 b. UAM = UAN + UNM => UNM = UAM – UAN = 4 – 6 = 2V hay UMN = 2V Vậy vôn kế chỉ 2V và cực dương của vôn kế được mắc vào điểm M. c. Lập luận và tính được: I1 = 0,85V; I3 = 0,58A Do I1>I3 nên dòng I1 đến M một phần rẽ qua ampe kế (dòng Ia) một phần qua R3 (dòng I3), ta có Ia = I1 – I3 = 0,85 – 0,58 = 0,27A Vậy ampe kế chỉ 0,27A. C/ Bài toán về sự biến đổi những đại lượng trong mạch điện – giá trị lớn nhất và nhỏ nhất1/ Xét sự biến động của một đại lượng trong mạch điệnBài 3:(3 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: R1C R2Hiệu điện thế giữa 2 điểm A, B là U = 6V, điện trở R1 = 4R2 = 12 ; RX là 1 biến trở.Đ là 1 bóng đèn.Bỏ qua điện trởĐ+ của những dây nối.RXa) Khi RX = 24 thì đèn sáng bình thường và hiệu điện A Bthế của đèn là 3V.Tính công suất định mức của đèn Đ.b) Cho RX tăng dần lên thì độ sáng của đèn sẽ thay đổi như thế nào?Vì sao?2/ Tìm min – max của những đại lượng trong một mạch điệnBài toán 1: Hai điện trở R= 4Ω và r mắc nối tiếp vào hai đầu hiệu điện thế U=24V. Khi thay đổi giá trị của r thì công suất tỏa nhiệt trên r thay đổi và đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó.HD:Gọi I cường độ dòng điện qua mạch. Hiệu điện thế hai đầu r:Ur = U – RI = 24 – 4I Công suất tiêu thụ trên r: P = Ur.I = (24 – 4I) I4I2 – 24I + P = 0 (1) Có: ∆ = 242 – 4P Vì phương trình (1) luôn có nghiệm số nên ∆ ≥ 0=> 242 – 4P ≥ 0 => P ≤ 36 => Pmax = 36WBài toán 2: Có 100 điện trở lần lượt có giá trị là R, 2R, 3R, 4R,....., 98R, 99R, 100R mắc nối tiếp nhau.a) Tìm điện trở tương đương của mạch.U+b) 100 điện trở trên và 2 đầu của mạch nối chung với99R 100RR 2Rnhau tại điểm A tạo thành mạch kín.Điểm A nối với cực (+) Acủa nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi, cực () củaBnguồn điện nối với điểm B nằm giữa 2 điện trở liên tiếp bất kỳ trong đoạn mạch của 100 điện trở nối tiếp đó (nhu hình vẽ).Hỏi điểm B nối giữa 2 điện trở nào để:+Cường độ dòng điện qua mạch chính đạt cực đại.+Cường độ dòng điện qua mạch chính đạt cực tiểu Bỏ qua điện trở của dây nối mạchGiải: Bài 3: a) Rtđ = 5050Rb)+Để I cực đại thì Rtđ cực tiểu, do mạch điện là mạch // cho nên để Rtđ cực tiểu thì R thành phần cũng phải cực tiểu do đó điểm B phải ở vị trí giữa điện trở R và 2R+Để I cực tiểu thì Rtđ cực đạiGọi R0 là điện trở tương đương của 100 điện trở nối tiếp :R0 = 5050RĐiểm B nối giữa điện trở thứ n và n + 1Gọi r0 là điện trở tương đương của những điện trở R, 2R, 3R,....,nR :r0 = (1+2+...+n)R = n(n + 1)/2 .RNhánh thứ 2 còn lại có điện trở tương đương r/0 : r/0 = R0 r0 = 5050R n(n + 1)/2 .RTa có : I = I1 + I1 = U/r0 + U/(R0 r0 ) = R0 .U/r0 .(R0 r0 ) Để I cực tiểu thì r0 .(R0 r0 ) cực đại, đặt y = r0 .(R0 r0 ) = R0 .r0 r20 hàm y cực đại khi: r0 = b/2a = R0 /2 hay n(n + 1)/2 .R = 5050R/2 ta có pt sau : n2 + n 5050 = 0, giải pt ta được: n = 70,56 do n nguyên dương cho nên suy ra n = 71.Vậy điểm B phải ở vị trí giữa điện trở thứ 71 và 72 thì cường độ dòng điện I cực tiểu Bài toán 3: Cho mạch điện như hình vẽ bên.Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 8V.Các điện trở R0 = 2 , R1 = 3điện trở của bóng đèn Đ là RĐ = 3 .RAB là điện trở toàn phần củabiến trở Khi khoá K mở, điều chỉnh biến trở để phần CB có điện trởRCB = 1 thì lúc đó đèn sáng yếu nhất.Tính điện trở RAB.R0R1CHD:Đặt RCB = x; RAB = R; RAC = R x; R/ = RĐ + xTa có : Rtđ = I = − x 2 + ( R − 1) x + 21 + 6R6 + x8( 6 + x) − x 2 + ( R − 1) x + 21 + 6R24 IĐ = 2 − x + ( R − 1) x + 21 + 6RAKĐDAB.Để đèn sáng yếu nhất thì IĐmin thì mẫu số cực đại hay x = R −1 Theo đề bài : x = 1: R = 32D/ Bài toán nhiệt – điện:1/ Bài toán không có sự trao đổi nhiệt với bên ngoàiBài toán 1:Một ấm đun nước bằng điện có 3 dây lò xo, mỗi cái có điện trở R=120nhau. Ấm được mắc nối tiếp với điện trở r=50, được mắc tuy nhiên tuy nhiên với và được mắc vào nguồn điện. Hỏi thời gian cần thiết để đun ấm đựng đầy nước đến khi sôi sẽ thay đổi như thế nào khi một trong ba lò xo bị đứt?HD: *Lúc 3 lò xo mắc tuy nhiên tuy nhiên:Điện trở tương đương của ấm:R1 = R340( )Dòng điện chạy trong mạch:I1 = UR1rThời gian t1 cần thiết để đun ấm nước đến khi sôi:2Q = R1.I .t1 t1QR1I 2QR12UR1rQ( R1 r ) 2 hay t1 = (1)U 2 R1*Lúc 2 lò xo mắc tuy nhiên tuy nhiên: (Tương tự trên ta có )R60( ) 2UI2 = R2 rR2 = t2 = Lập tỉ số Q.( R2 r ) 2 ( 2 )U 2 R2t1tta được: 1t2t2R2 ( R1R1 ( R2r) 2r) 260( 40 50) 240(60 50) 22432421 *Vậy t1 t2Bài toán 2:Hai điện trở R1 = 3 và R2 = 7 được mắc vào hai điểm A và B. Mỗi điện trở được nhúng vào 1 bình chứa 500g nước (nước có nhiệt dung riêng c = 4180 J/kg.độ). Một hiệu điện thế U, qua điện trở r = 1,9 , dẫn điện đến đoạn mạch AB (như hình vẽ ). Sau 2 phút, nước trong bình có R1 tăng nhiệt độ thêm 5oC.a) Cho rằng nhiệt lượng tỏa ra ở những điện trở R1 và R2 chỉ dùng để làm nóng nước, tính cường độ những dòng điện I1 (qua R1) và I2 (qua R2). b) Tính độ tăng nhiệt độ của nước trong bình có R2 trong cùng thời gian 2 phút nói trên.c) Tính hiệu điện thế U.HD:Câu a : Nhiệt lượng tỏa ra ở R1 trong 2 phút là : Q1 = mc (t1’ t1) = 0,5 4180 5 = 10450 Jmà Q1 = R1I12 t với t = 2 60 = 120 s 10450 = 3.I12.120 I1 5,39 AHiệu điện thế giữa hai điểm A và B là : UAB = R1.I1 = 3 5,39 16,2 VCường độ qua R2 : I2 = U ABR216,22,3A7Câu b : Nhiệt lượng tỏa ra bởi R2 trong cùng thời gian : Q2 = UABI2.t = 16, 2 2,3 120 4471 JNhiệt lượng này làm cho 500 g nước nóng thêm lên t = t2’ – t2 tính bởi :Q2 = mct t4471Q2 = 0,5 4180mc 2,14 oCCâu c : Ta có :Ur I1 I 2U AB = 1,9 5,39 2,32/ Bài toán có sự trao đổi nhiệt với bên ngoài.16, 2 30,8 V+ (Hình Bài toán 3: Đun sôi nước trong bình ( nhiệt độ ban đầu là 5 0c) bằng dây đun có điện trở R như sau : Ở hiệu điện thế U1= 120V hết thời gian t1 = 10ph, ở hiệu điện thế U2 = 100V hết thời gian t2 = 15ph, ở hiệu điện thế U3 = 80V hết thời gian t3 .Biết nhiệt lượng hao phí tỉ lệ với thời gian đun.Tính t3? Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200j/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là 340000j/kg.HD: Theo đề bài ta có : Qhp = k.t+U21.t1/R = Qthu + k.t1 (1)+U22.t2/R = Qthu + k.t2 (2)+U23.t3/R = Qthu + k.t3 (3)Từ (1) và (2) ta có : k.R = (U21.t1 U22.t2)/ (t1 t2) (4)Từ (2) và (3) ta có : k.R = (U22.t2 U23.t3)/ (t2 t3) (5)Từ (4) và (5) ta có : t= = 25,4ph E/ Bài toán về những giá trị định mức của vật tiêu thụ điện – cong suấtBài toán 1:Trong mạch điện cho biết đèn 1: 6V6W, đèn 2: 12V6W, đèn 3: 1,5W. Khi mắc hai điểm A, B vào hiệu điện thế U thì những đèn sáng bình thường. Hãy xác định:Đ1Đ2Đ5Đ3Đ41. Hiệu điện thế định mức của những đèn 3, đèn 4, đèn 5.2. Công suất tiêu thụ của cả mạch. Biết tỷ số công suất định mức của hai đèn cuối cùng là 5/3HD : Bài 3:1. Dòng định mức của đèn 1, đèn 2 là: I1 = 1A, I2 = 0,5A Dòng qua đèn 3 là I3 = I1 –I2 = 0,5A. Chạy từ C đến D. Hiệu điện thế định mức của đèn 3, đèn 4, đèn 5 là: U3= P3 : I3 = 3V; U4 = U1+U3 =9V; U5 = U2U3 = 9V.2. Công suất định mức của đèn 4 và đèn 5 là: P4=I4.U4 = 9.I4; P5 = I5.U5 Với: I5 = I4 + I3 = I4 + 0,5 Suy ra P5 = (I4 + 0,5) . 9 =P4 + 4,5. Theo đề bài: P5 : P4 = 5 : 3 Giải ra ta được P4 = 6,75W; P5 = 11,25W. Công suất tiêu thụ toàn mạch P = 31,5W.+Bài toán 2:. Cho mạch điện như hình Uvẽ bên. Hiệu điện thế U không đổi và BAU = 18V; điện trở r = 2 ; bóng đèn Đ Mcó hiệu điện thế định mức 6V; biến Atrở có điện trở toàn phần là R; bỏ qua điện trở những dây nối, ampe kế và con Đchạy của biến trở. Điều chỉnh con chạy của biến trở để số chỉ của ampe kế nhỏ nhất bằng 1A và khi đó đèn Đ sáng bình thường. Hãy xác định công suất định mức của đèn Đ.DrNCHD: HD: Cường độ dòng điện qua mạch chính (qua điện trở r) là I: I = U (1). r + R − x + RtdVới : x là điện trở của đoạn MC của biến trở, (R x) là điện trở đoạn CN của biến trở, Rtd là điện trở tương đương của đèn và x và Rtd = RD x (2)RD + xU ( x + RD ) (3)− x + ( R + r ) x + ( R + r ) RDIxIx + IDI x ( x + RD )IITừ sơ đồ mạch điện ta có: UMC = xIx = RDID = D = = I = (4)RDx + RD x + RDRDxI x ( x + RD )U ( x + RD )Từ (3) và (4) ta có: = 2 RD− x + ( R + r ) x + ( R + r ) RDURDURDURD22(r + R) R+r( R + r ) = Ix = 2 = R+r( R + r ) RD +− x2 − 2x+− x + ( R + r ) x + ( R + r ) RDP− x−4 24 2Thay (2) vào (1) và biến đổi (1) ta được: I = 22 (5)Ở đây ta đặt : P = (R + r)RĐ + (r + R) 24Nhận xét : Mẫu số (5) ≤ P, dấu (=) xảy ra khi x = (6)r+Rr+R, điều đó có nghĩa mẫu số (5) đạt giá trị lớn nhất khi x = 22 khi đó số chỉ ampe kế nhỏ nhất là (1A). Theo đầu bài, lúc này đèn Đ sáng bình thường Ux = UĐ = 6V, do đó Ux 6điện trở x khi đó bằng: = = 6Ix 1Điện trở toàn phần của biến trở: thay x vào (6) ta được: R = 2x r = 10Từ những dữ kiện trên, ta có: UCB = U UMC = 18 6 = 12V, do đó cường độ dòng điện mạch chính là: I = U CB= r+R−x12= 2A ; Vì đèn Đ mắc tuy nhiên tuy nhiên với x nên cường độ dòng điện qua đèn là: I Đ = I Ix = 2 1 = 1A. Vậy công 2 + 10 − 6suất định mức của đèn Đ là: PĐ = IĐ.UĐ = 6.1 = 6W Bài 3: (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Các điện trở trong mạch có giá trị chưa biết. Khi mắc nguồn điện có hiệu điên thế U không đổi vào hai điểm A và C hoặc hai điểm B và D thì công suất toả nhiệt trong mạch là như nhau và bằng P. Khi mắc nguồn điện trên vào hai điểm B và C hoặc hai điểm A và D thì công suất toả nhiệt trong mạch cũng như nhau và bằng 2P. Hỏi khi mắc nguồn trên vào hai điểm C và D thì công suất toả nhiệt trong mạch là bao nhiêu (tính theo P)?C14AB23DBài toán 3: Cho mạch điện như hình vẽ:U R0CRb BTrong đó R0 là điện trở toàn phần của biến trở, Rb là điện trở của nhà bếp điện. Cho R0 = Rb , điện trở của dây nối không đáng kể, hiệu điện thế U của nguồn không đổi. Con chạy C nằm ở chính giữa biến trở.Tính hiệu suất của mạch điện. Coi hiệu suất tiêu thụ trên nhà bếp là có ích.Điện trở RCB = ( R0.R0/2 )/ (R0 + R0/2) = R0/3Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: I= U/(R0/2 +R0/3) = 6U/ 5R0Công suất tiêu thụ của nhà bếp là : P= U2CB/ R0 = 4U2/25R0Hiệu suất của mạch điện là : H = P/UI = ( 4U2 /25R0) : (U.6U/ 5R0) = 2/15 Vậy H = 13,3 %.E/ Bài toán truyền tải điện:Câu 4: (1,5 điểm)Từ một hiệu điện thế U1 = 2500V, điện năng được truyền bằng dây dẫn điện đến nơi tiêu thụ. Biết điện trở dây dẫn là R = 10 và công suất của nguồn điện là 100kW. Hãy tính :a. Công suất hao phí trên đường dây tải điện .b. Hiệu điện thế nơi tiêu thụ .c. Nếu cần giảm công suất hao phí đi 4 lần thì phải tăng hiệu điện thế của hai cực nguồn điện lên mấy lần?Giải: a/ cường độ dòng điện trên đường dây I = P/U = 40 ADo đó công suất hao phí trên đường dây là P I 2 R =16KWHiệu điện thế bị giảm trên đường dây là : U IR = 400Vb/ Hiệu điện thế ở nơi tiêu thụ : U’ = U U = 21000Vc/ Trước khi tăng hiệu điện thế ở hai cực của máy phát, công suất dòng điện là : P1RP2 ; Sau khi tăng hiệu điện thế công suất dòng điện là : P2U 12RP2U 22P1 U 224 Do đó U2= 2U1= 5000V. Vậy giảm hao phí đi 2 lần thì phải tăng P2 U 12hiệu điện thế ở hai cực máy phát lên 2 lầnTheo yêu cầu P14 P2F/ Bài toán đồ thịBài toán 1:Pmạch kínA(h.1)QCDR1ERA(h.2)FR2B(∆)
Share Link Down Cho mạch điện như hình vẽ bỏ qua điện trở của dây nối. biết uab=2 1v r=0 1 e=3v ra=0 ampe chỉ 2a miễn phí
Bạn vừa tìm hiểu thêm Post Với Một số hướng dẫn một cách rõ ràng hơn về Video Cho mạch điện như hình vẽ bỏ qua điện trở của dây nối. biết uab=2 1v r=0 1 e=3v ra=0 ampe chỉ 2a tiên tiến và phát triển nhất và Share Link Cập nhật Cho mạch điện như hình vẽ bỏ qua điện trở của dây nối. biết uab=2 1v r=0 1 e=3v ra=0 ampe chỉ 2a miễn phí.