Cho mạch điện MN như hình vẽ dưới đây, hiệu điện thế ở hai đầu mạch điện không đổi UMN = 7V; các điện trở R1 = 3W và R2 = 6W . AB là một dây dẫn điện có chiều dài 1,5m tiết diện không đổi S = 0,1mm2, điện trở suất r = 4.10-7 Wm; điện trở của ampe kế A và các dây nối không đáng kể :
a/ Tính điện trở của dây dẫn AB ?
b / Dịch chuyển con chạy c sao cho AC = 1/2 BC. Tính cường độ dòng điện qua ampe kế ?
c/ Xác định vị trí con chạy C để Ia = 1/3A ?
a/ Đổi 0,1mm2 = 1. 10-7 m2 . Áp dụng công thức tính điện trở \(R=\rho\frac{l}{S}\) ; thay số và tính \(\Rightarrow\) RAB = 6W
b/ Khi \(AC=\frac{BC}{2}\) \(\Rightarrow\) RAC = \(\frac{1}{3}\).RAB Þ RAC = 2W và có RCB = RAB - RAC = 4W
Xét mạch cầu MN ta có \(\frac{R_1}{R_{AC}}=\frac{R_2}{R_{CB}}=\frac{3}{2}\) nên mạch cầu là cân bằng. Vậy IA = 0
c/ Đặt RAC = x ( ĐK : \(0\le x\le6\Omega\) ) ta có RCB = ( 6 - x )
* Điện trở mạch ngoài gồm ( R1 // RAC ) nối tiếp ( R2 // RCB ) là \(R=\frac{3.x}{3+x}+\frac{6.\left(6-x\right)}{6+\left(6-x\right)}=\)= ?
* Cường độ dòng điện trong mạch chính : \(I=\frac{U}{R}\) ?
* Áp dụng công thức tính HĐT của mạch // có : UAD = RAD . I = \(\frac{3.x}{3+x}.I=\) ?
Và UDB = RDB . I = \(\frac{6.\left(6-x\right)}{12-x}I\) = ?
* Ta có cường độ dòng điện qua R1 ; R2 lần lượt là : I1 = \(\frac{U_{AD}}{R_1}\) = ? và I2 = \(\frac{U_{DB}}{R_2}\) = ?
+ Nếu cực dương của ampe kế gắn vào D thì : I1 = Ia + I2 Þ Ia = I1 - I2 = ? (1)
Thay Ia = 1/3A vào (1) Þ Phương trình bậc 2 theo x, giải PT này được x = 3W ( loại giá trị -18)
+ Nếu cực dương của ampe kế gắn vào C thì : Ia = I2 - I1 = ? (2)
Thay Ia = 1/3A vào (2) Þ Phương trình bậc 2 khác theo x, giải PT này được x = 1,2W ( loại 25,8 vì > 6 )
* Để định vị trí điểm C ta lập tỉ số \(\frac{AC}{CB}=\frac{R_{AC}}{R_{CB}}\) = ? \(\Rightarrow\) AC = 0,3m
