Cho mạch điện như hình vẽ, khi di chuyển con chạy của biến trở từ M đến N ta thấy số chỉ của vôn kế từ 0,6V đến 3,6V và ampe kế 0,2A đến 0,12A
a) Tính U mạch điện
Cho mạch điện như hình vẽ biết Uo=12V, Ro là điện trở, R là biến trở, ampe kế lí tưởng. Khi con chạy C của biến trở R từ M đến N, ta thấy ampe kế chỉ giá trị lớn nhất I1=2A và giá trị nhỏ nhất I2=1A.Bỏ qua điện trở của các dây nối.
Xác định giá trị Ro và R?
Xác định vị trí của con chạy C của biến trở R để công suất tiêu thụ trên toàn biến trở bằng 1 nửa công suất tiêu thụ cực đại của nó?
vẽ lại mạch ta đc R0nt(RMC//RNC)
RMC+RNC=R
đặt RMC=x \(R_{CNM}=\dfrac{x.\left(R-x\right)}{R}\)
\(\Rightarrow I=\dfrac{U_0}{R_0+R_{CNM}}=\dfrac{U_0}{R_0+\dfrac{x.\left(R-x\right)}{R}}\)
khi I max=2A\(\Rightarrow R_0=\dfrac{U_0}{I_{max}}=\dfrac{12}{2}=6\left(\Omega\right)\)
muốn ampe kế có gt min => RCNMmax
\(\Rightarrow R_{CNM}=\dfrac{-x^2+xR}{R}=\dfrac{-x^2+xR-\dfrac{R^2}{4}+\dfrac{R^2}{4}}{R}\)
\(R_{CNM}=\dfrac{\dfrac{R^2}{4}-\left(x-\dfrac{R}{2}\right)^2}{R}\le\dfrac{R}{4}\)
vậy \(R_{CNMmax}=\dfrac{R}{4}\) \(\Leftrightarrow x=\dfrac{R}{2}\) vậy C ở giữa R
lúc này \(I_{min}=1=\dfrac{U_0}{R_0+\dfrac{R}{4}}\Rightarrow R=24\left(\Omega\right)\)
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?
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 = U R 12 = U 6 I 34 = I 3 = I 4 = U R 34 = 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 = U 6 . 2 - U 6 . 3 = - U 6 ⇒ U V = U N M = U 6 = 1 V ⇒ U = 6 V
Khi khóa K đóng:
R 13 = R 1 R 3 R 1 + R 3 = 3 . 2 3 + 2 = 6 5 = 1 , 2 ( Ω ) ; R 24 = R 2 R 4 R 2 + R 4 = 3 . 4 3 + 4 = 12 7 ( Ω ) R B D = R 13 + R 24 = 1 , 2 + 12 7 = 20 , 4 7 ( Ω )
Cường độ dòng điện mạch chính:
I = U R B D = 6 20 , 4 7 = 42 20 , 4 = 21 10 , 2 ≈ 2 , 06 ( A ) ; U 13 = U 1 = U 3 = I . R 13 = 21 10 , 2 . 1 , 2 = 2 , 47 ( V ) ; I 1 = U 1 R 1 = 2 , 47 3 = 0 , 823 ( A ) ; U 24 = U 2 = U 4 = I . R 24 = 21 10 , 2 . 12 7 = 3 , 53 ( V ) I 2 = U 2 R 2 = 3 , 53 3 = 1 , 18 ( A )
Ta có : I 2 > I 1 ⇒ 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 = R 1 R 3 R 1 + R 3 = 3 . 2 3 + 2 = 6 5 = 1 , 2 Ω
Đặt phần điện trở còn hoạt động trong mạch của R 4 là x, ta có:
R 24 = R 2 x R 2 + x = 3 x 3 + x ; R B D = 1 , 2 + 3 x 3 + x = 4 , 2 x + 3 , 6 3 + x ; I = U R B D = 6 4 , 2 x + 3 , 6 3 + x . 1 , 2 = 7 , 2 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 ; I 1 = U 13 R 1 = 7 , 2 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 3 = 2 , 4 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 U 24 = I . R 24 = 6 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 . 3 x 3 + x = 18 x 4 , 2 x + 3 . 6 I 2 = U 24 R 2 = 18 x 4 , 2 x + 3 , 6 3 = 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 = 2 , 4 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 - 6 x 4 , 2 x + 3 , 6 = 7 , 2 - 3 , 6 x 4 , 2 x + 3 , 6 (1)
Biện luận: Khi x = 0 → 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 → I A = 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 = 6 x 4 , 2 x + 3 , 6 - 2 , 4 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 = 3 , 6 x - 7 , 2 4 , 2 x + 3 , 6
I A = 3 , 6 - 7 , 2 x 4 , 2 + 3 , 6 x (2)
Biện luận:
Khi x tăng từ 2 W trở lên thì 7 , 2 x và 3 , 6 x đều giảm do đó IA tăng.
Khi x rất lớn (x = ∞ ) thì 7 , 2 x và 3 , 6 x tiến tới 0. Do đó IA 0,86 (A) và cường độ dòng chạy qua điện trở R 4 rất nhỏ.
Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó E = 9 V , r = 1 Ω , biến trở R b có điện trở hòan toàn; R M N = 10 Ω , R 1 = 1 Ω ; R A ≈ 0 ; R v = ∞ .
a) Tìm chỉ số của ampe kế và vôn kế khi con chạy C ở đúng giữa biến trở MN.
b) Phải di chuyển con chạy C đến vị trí nào để công suất tiêu thụ trong toàn biến trở là lớn nhất? Giá trị lớn nhất đó bằng bao nhiêu?
Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có E = 8 ( V ) , r = 2 ( Ω ) , điện trở của đèn: R 1 = 3 Ω , và R 2 = 3 Ω , ampe kế có điện trở không đáng kể.
a) Khi K mở di chuyển con chạy qua C người ta nhận thấy khi điện trở của phần AC có giá trị 1W thì đèn tối nhất. Tính điện trở toàn phần của phần của biến trở?
b) Thay biến trở trên bằng một biến trở khác và mắc chỗ biến trở cũ ở mạch điện trên rồi đóng khóa K. Khi điện trở toàn phần AC bằng 6W thì ampe kế chỉ 5/3 A. Tính điện trở toàn phần của biến trở mới
cho mạch điện
Uo=12v Ro là điện trở ,Rb là biến trở
. khi con chạy C của biến trở R từ M đến N ta thấy ampe kế chỉ gtrij lớn nhất là Ia=2
Một mạch điện gồm có điện trở R1 mắc nối tiếp với một biến trở và ampe kế. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là không đổi. Trên biến trở có ghi (100ôm-2A). Di chuyển con chạy của biến trở, người ta thấy ampe kế chỉ trong khoảng 0.5A-2A. Tính hđt giữa hai đầu đoạn mạch và điện trở R
. Cho mạch điện như hình vẽ. Giá trị toàn phần của biến trở RMN = R, điện trở vôn kế rất lớn, điện trở ampe kế không đáng kể. Ban đầu vị trí con chạy C tại trung điểm của MN. a) Ban đầu, UAB = U, vôn kế chỉ giá trị U0. Nếu tăng UAB = 2U thì phải dịch chuyển con chạy C đến vị trí nào để vôn kế vẫn chỉ giá trị U0? b) Giữ UAB = U, dịch chuyển con chạy C khỏi vị trí trung điểm của MN thì số chỉ ampe kế thay đổi như thế nào ?
Có mạch điện như hình vẽ. Các điện trở mạch ngoài R 1 = 6 Ω , R 2 = 5 , 5 Ω . Điện trở của ampe kế và khoá K không đáng kể, điện trở của vôn kế rất lớn. Khi K mở vôn kế chỉ 6V. Khi K đóng vôn kế chỉ 5,75V, số chỉ của ampe kế khi đó bằng:
A. 0,50 A
B. 0,52 A
C. 1,00 A
D. 1,20 A
Khi khoá K mở, trong mạch không có dòng điện. Ta có: U V = E = 6 V
Khi đóng K, trong mạch có dòng điện: I = E R 1 + R 2 + r = 6 11 , 5 + r
Số chỉ vôn kế V chính là hiệu điện thế hai cực của nguồn nên:
U ' V = E ' − I . r ⇔ 5 , 75 = 6 − 6 11 , 5 + r . r ⇒ r = 0 , 5 Ω ⇒ I = 0 , 5 A
Số chỉ của ampe kế A chính là dòng điện trong mạch chính nên I A = I = 0 , 5 A
Chọn A