Question

Xét mạch điện như hình vẽ

Cho biết U = 24V , R₁ = 8\(\Omega\) , R₃ = 6\(\Omega\) . Đèn Đ có hiệu điện thế và công suất định mức (4V - 4W).

Vôn kế có điện trở vô cùng lớn, dây dẫn và ampe kế có điện trở không đáng kể. Khi mở khoá K thì đèn Đ sáng bình thường

1. Tính R₂

2. Đèn Đ sáng yếu hay mạnh hơn khi đóng khoá K. Tại sao?

3. Tìm số chỉ Ampe kế, số chỉ vôn kế khi K mở và khi K đóng.

Answer 1

1. Đèn sáng bt \(\left\{{}\begin{matrix}U_{\text{đ}m}=4V\\P_{\text{đ}m}=4W\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\) \(\left\{{}\begin{matrix}I_{\text{đ}m}=1A\\R_{\text{đ}}=4\Omega\end{matrix}\right.\)

-Khi K mở, mạch gồm:

Đ₁ nt R₁ nt R₂

Do Đ₁ nt R₁ nt R₂ \(\Rightarrow\) R_m = Rđ + R₁+R₂ = 12 + R₂ (\(\Omega\))

Áp dụng định luật Ôm \(\Rightarrow\) I₁ = I₂ = Iđ = I_m = \(\dfrac{U_m}{R_m}\) = \(\dfrac{24}{12+R_2}\) (A)

Do đèn sáng bt \(\Rightarrow\) Iđ = 1(A)

\(\Rightarrow\) \(\dfrac{24}{12+R_2}\) = 1 \(\Rightarrow\) R₂ = 12(\(\Omega\))

Vậy R₂ = 12\(\Omega\)

2. Khi K đóng, mạch gồm:

Đ nt R₁ nt ( R₂ // R₃ )

- Vì R₂ // R₃ \(\Rightarrow\) R₂₃ = \(\dfrac{R_2.R_3}{R_2+R_3}\) = 4(\(\Omega\))

- Vì R₂₃ nt R₁ nt Đ \(\Rightarrow\) R_m = 16 (\(\Omega\))

Áp dụng định luật Ôm \(\Rightarrow\)Iđ = I_m= \(\dfrac{U_m}{R_m}\) = 1,5 (A)

Ta thấy Iđ > Iđm \(\Rightarrow\) đèn sáng mạnh hơn bình thường và có thể bị hỏng

3.

- Khi K mở

Xét nút C ta có: I₁+I_A = I₂ ( định lí nút)

\(\Rightarrow\) I_A = 0 \(\Rightarrow\) Không có dòng điện chạy qua Ampe kế

Do Vôn kế //R₁ \(\Rightarrow\) U_V = U₁ = I₁.R₁ = 8V

Vậy vôn kế chỉ 8V

- Khi K đóng:

Ta có: I₂₃ = 1,5A \(\Rightarrow\) U₂=U₃ = U₂₃ = I₂₃.R₂₃ = 6(V)

\(\Rightarrow\) \(\left\{{}\begin{matrix}I_2=0,5A\\I_3=1A\end{matrix}\right.\)

Xét nút C có: I₁ = I_A+I₂ \(\Rightarrow\) I_A = 1(A)

Vậy Ampe kế chỉ 1 A

Áp dụng công thức cộng thế ta có

U_v = U₁+U₂ - U₃ = 12V

Vậy Vôn kế chỉ 12V