(3,0 điểm) Mạch điện như hình 1. Biết R1 = R2 = 3; R3 = 2; R4 là một biến trở. Ampe kế, các

Câu hỏi số 211854:

Vận dụng cao

(3,0 điểm)

Mạch điện như hình 1. Biết R₁= R₂= 3; R₃= 2; R₄ là một biến trở. Ampe kế, các dây nối và khóa K có điện trở không đáng kể. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn.

1. Khóa K mở. Điều chỉnh biến trở có giá trị R₄= 4, khi đó Vôn kế chỉ 2V. Xác định U_BD?

2. Khóa K đóng, đặt vào hai điểm B, D một hiệu điện thế U_BD= 6V.

a) Giữ nguyên giá trị R₄= 4. Tìm số chỉ Ampe kế và Vôn kế?

b) Tăng giá trị biến trở R₄ từ 0, số chỉ của Ampe kế thay đổi như thế nào?

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:211854

Giải chi tiết

1. Vì R₁ = R₂ nên \({U_1} = {U_2} = {{{U_{BD}}} \over 2}\)

Vì \({{{R_4}} \over {{R_3} + {R_4}}} = {4 \over {2 + 4}} = {2 \over 3}\) Nên \({{{R_4}} \over {{R_3} + {R_4}}} = {4 \over {2 + 4}} = {2 \over 3}\)

Vol kế chỉ 2V là giá trị hiệu điện thế giữa 2 điểm M và N.

Ta có : \({U_{NM}} = {U_4} - {U_2} = ({2 \over 3} - {1 \over 2}){U_{BD}} = 2;{U_{BD}} = 12(V)\)

a) Khóa K đóng mạch điện trở thành (R₁// R₃) nt (R₂ //R₄)

Ta có:

\(R = {{{R_1}{R_3}} \over {{R_1} + {R_3}}} + {{{R_2}{R_4}} \over {{R_2} + {R_4}}} = {{3 \times 2} \over {3 + 2}} + {{3 \times 4} \over {3 + 4}} = {{102} \over {35}}(\Omega ) \Rightarrow I = {U \over R} = 6 \div {{102} \over {35}} = {{35} \over {17}}(A)\)

\(\eqalign{ & {I_1} = I \times {{{R_3}} \over {{R_1} + {R_3}}} = {{35} \over {17}} \times {2 \over {2 + 3}} = {{14} \over {17}}(A) \cr & {I_2} = I \times {{{R_4}} \over {{R_2} + {R_4}}} = {{35} \over {17}} \times {4 \over {4 + 3}} = {{20} \over {17}}(A) \cr} \)

Ta có: \({I_A} = \left| {{I_1} - {I_2}} \right| = \left| {{{14} \over {17}} - {{20} \over {17}}} \right| = {6 \over {17}}(A)\)

Do Vol kế nối vào 2 đầu Ampe kế có điện trở bằng 0 nên Vol kế chỉ 0 Vol

b) Ta luôn có: \({I_1} = I \times {{{R_3}} \over {{R_1} + {R_3}}};I = U \div ({{{R_1}{R_3}} \over {{R_1} + {R_3}}} + {{{R_2}{R_4}} \over {{R_2} + {R_4}}});{I_A} = \left| {{I_1} - {I_2}} \right|\)

Khi R₄ = 0, R nhỏ nhất , I lớn nhất, I₁đạt giá trị lớn nhất, mà lúc đó I₂ = 0 do bị nối tắt nên I_A đạt giá trị lớn nhất,

Khi tăng giá trị R₄ thì chắc chắn I_A giảm và giảm đến 0 khi đạt mạch cầu cân bằng (khi R₄= 2Ω). Sau đó thì I_A tăng nhưng không vượt quá giá trị giới hạn khi điện trờ R₄ vô cùng lớn.

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link