1. Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 2).Đ là bóng đèn có ghi 18V-9W; điện trở R0 = 12Ω.

Câu hỏi số 216466:

Vận dụng cao

1. Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 2).Đ là bóng đèn có ghi 18V-9W; điện trở R₀ = 12Ω. Biến trở con chạy C có giá trị lớn nhất là R_MN = 240Ω. Hiệu điện thế giữa A và B là U_AB = 27V không đổi.

a. Điều chỉnh con chạy C để giá trị của biến trở tham gia vào mạch là R_x = 36Ω (R_x = R_MC). Tính cường độ dòng điện qua đèn. Đèn sáng như thế nào?

b. Điều chỉnh con chạy C đến vị trí nào để đèn sáng bình thường?

c. Nối đầu bên phải của biến trở (điểm N) với B, xác định vị trí con chạy C để đèn sáng bình thường

2. Trình bày phương án thực nghiệm xác định giá trị của hai điện trở R₁ và R₂ với các dụng cụ sau đây:

+ Một nguồn điện có hiệu điện thế chưa biết.

+ Một điện trở có giá trị R₀ đã biết.

+ Một ampe kế có điện trở chưa biết.

+ Hai điện trở cần đo: R₁và R₂.

+ Một số dây dẫn có điện trở không đáng kể.

Chú ý: Để không làm hỏng dụng cụ đo, không được mắc ampe kế song song với bất cứ điện trở nào

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:216466

Phương pháp giải

Định luật Ohm cho đoạn mạch $$I = {U \over R}$$

Công thức tính điện trở, hiệu điện thế, cường độ dòng điên cho đoạn mạch mắc nối tiếp

Giải chi tiết

$$\eqalign{ & {I_{dm}} = {{{P_{dm}}} \over {{U_{dm}}}} = {9 \over {18}} = 0,5A \cr & {R_d} = {{{U_{dm}}} \over {{I_{dm}}}} = {{18} \over {0,5}} = 36\Omega \cr & {R_{xd}} = {{{R_d}{R_x}} \over {{R_d} + {R_x}}} = {{36.36} \over {36 + 36}} = 18\Omega \cr & {R_{AB}} = {R_0} + {R_{xd}} = 12 + 18 = 30\Omega \cr & I = {{{U_{AB}}} \over {{R_{AB}}}} = {{27} \over {30}} = 0,9A \cr & {U_d} = I{R_{xd}} = 0,9.18 = 16,2V \cr & {I_d} = {{{U_d}} \over {{R_d}}} = {{16,2} \over {36}} = 0,45A \cr} $$

Vì U_d < U_dm nên đèn Đ sáng yếu hơn so với bình thường

b) Để đèn sáng bình thường thì : I_đ= I_đm = 0,5A ; U_đ = U_đm = 18V khi đó :

$$\eqalign{ & {U_0} = {U_{AB}} - {U_d} = 27 - 18 = 9V \cr & {I_0} = {{{U_0}} \over {{R_0}}} = {9 \over {12}} = 0,75A \cr & {I_x} = {I_0} - {I_d} = 0,75 - 0,5 = 0,25A \cr & {U_x} = {U_d} = 18V \cr & {R_x} = {{{U_x}} \over {{R_x}}} = {{18} \over {0,25}} = 72\Omega \cr} $$

c) Vẽ lại mạch điện :

Để đèn sáng bình thường thì : I_đ= I_đm= 0,5A ; U_đ = U_đm = 18V

Khi đó : U₀ = U_AB - U_đ = 27 – 18 = 9V

U_x = U_đ= 18V; U_CN = U₀ = 9V

$$\eqalign{ & = > {I_0} = {{{U_0}} \over {{R_0}}} = {9 \over {12}} = 0,75A \cr & {I_{CD}} = {I_0} - {I_d} = 0,75 - 0,5 = 0,25A \cr} $$

Ta có I_x = I_CD+ I_CN

$$\eqalign{ & {{{U_x}} \over {{R_x}}} = {I_{CD}} + {{{U_{CN}}} \over {{R_{CN}}}} = > {{18} \over {{R_x}}} = 0,25 + {9 \over {240 - {R_x}}} \cr & = > 0,25R_x^2 - 87{R_x} + 4320 = 0 \cr} $$

=> R_x= 288Ω > R_MN= 240Ω (không phù hợp)

R_x= 60Ω (chọn)

2. + Mắc mạch điện theo sơ đồ 1, ampe kế chỉ I₀. Ta có: $${R_0} + {R_A} = {U \over {{I_0}}}\left( 1 \right)$$

+ Mắc mạch điện theo sơ đồ 2, ampe kế chỉ I₁. Ta có:$${R_1} + {R_A} = {U \over {{I_1}}}\left( 2 \right)$$

+ Mắc mạch điện theo sơ đồ 3, ampe kế chỉ I₂. Ta có:$${R_2} + {R_A} = {U \over {{I_2}}}\left( 3 \right)$$

+ Mắc mạch điện theo sơ đồ 4, ampe kế chỉ I. Ta có:$${R_1} + {R_2} + {R_A} = {U \over I}\left( 4 \right)$$

Lấy (4) trừ (3) ta có $${R_1} = U\left( {{1 \over I} - {1 \over {{I_2}}}} \right)\left( 5 \right)$$

Lấy (4) trừ (2) ta có $${R_2} = U\left( {{1 \over I} - {1 \over {{I_1}}}} \right)\left( 6 \right)$$

Lấy (1) trừ (2) ta có $${R_0} - {R_1} = {U \over {{I_0}}} - {U \over {{I_1}}} = > {R_0} = {U \over {{I_0}}} - {U \over {{I_1}}} + {R_1} = {U \over {{I_0}}} - {U \over {{I_1}}} + {U \over I} - {U \over {{I_2}}}\left( 7 \right)$$

Chia (7) cho (5) ta có:$${{{R_0}} \over {{R_1}}} = {{{1 \over {{I_0}}} - {1 \over {{I_1}}} + {1 \over I} - {1 \over {{I_2}}}} \over {{1 \over I} - {1 \over {{I_2}}}}} = > {R_1} = {R_0}{{{1 \over I} - {1 \over {{I_2}}}} \over {{1 \over {{I_0}}} - {1 \over {{I_1}}} + {1 \over I} - {1 \over {{I_2}}}}}$$

Chia (7) cho (6) ta có: $${{{R_0}} \over {{R_2}}} = {{{1 \over {{I_0}}} - {1 \over {{I_1}}} + {1 \over I} - {1 \over {{I_2}}}} \over {{1 \over I} - {1 \over {{I_1}}}}} = > {R_2} = {R_0}{{{1 \over I} - {1 \over {{I_1}}}} \over {{1 \over {{I_0}}} - {1 \over {{I_1}}} + {1 \over I} - {1 \over {{I_2}}}}}$$

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