a) Khi vôn kế mắc vào 2 điểm P và Q ta có ( \(R_2\) nối tiếp với \(R_3\)) //(\(R_4\) nối tiếp \(R_5\) )
\(R_{23}=R_{45}=60\Omega\)
\(\Rightarrow R_{MN}=30\Omega\)
Điện trở tương đương toàn mạch :
\(R=R_{MN}+R_1=30+10=40\Omega\)
Cường độ dòng diện trong mạch chính :
\(-I=\frac{U}{R}=\frac{60}{40}=-1,5A\)
Cường độ dòng điện qua \(R_2\) và \(R_4\) :
\(I_2=I_4=\frac{I}{2}=\frac{1.5}{2}=0.75A\)
\(\Rightarrow U_{PQ}=R_4.I_4-R_2.I_2=40.0,75-20.0,75=15V\)
Vạy số chỉ của vôn kế là 15V
b) Khi thay vôn kế V bởi đèn :
Do \(R_2=R_5;R_3=R_4\) mạch đối xứng
Ta có \(I_2=I_5;I_3=I_4\)
\(\Rightarrow I=I_2+I_3\) và \(I_d=I_2-I_3=0,4A\) (1)
Mặt khác, ta có :
\(U=U_1+U_2+U_3=\left(I_2+I_3\right)R_1+R_2I_2+R_3I_3\)
\(60=10\left(I_2+I_3\right)+20I_2+40I_3\)
\(6=3I_2+5I_3\) (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2)
Ta được :
\(I_2=1A=I_5\)
\(I_3=0,6A=I_4\)
Mặt khác ta có :
\(U_{MN}=I_2R_2+I_3R_3=I_2R_2+I_dR_d+I_5R_5\)
\(\Rightarrow I_3R_3=I_dR_d+I_5R\)
\(0,6.40=0,4R_d+1.20\)
\(\Rightarrow R_d=10\Omega\)