Cho một nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r và hai vôn kế V1, V2. Khi chỉ mắc

Câu hỏi số 384633:

Vận dụng cao

Cho một nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r và hai vôn kế V₁, V₂. Khi chỉ mắc vôn kế V₁ vào nguồn thì nó chỉ giá trị 80 (V). Khi hai vôn kế mắc nối tiếp vào nguồn thì vôn kế V₁ chỉ 60 (V), vôn kế V₂ chỉ 30 (V). Hỏi khi hai vôn kế mắc song song rồi nối vào nguồn thì chúng cùng chỉ bao nhiêu?

A. 40 V

B. 90 V

C. 30 V

D. 48 V

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:384633

Phương pháp giải

Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp: \({R_{nt}} = {R_1} + {R_2}\)

Điện trở tương đương của đoạn mạch song song: \({R_{//}} = \dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}\)

Cường độ dòng điện trong mạch: \(I = \dfrac{E}{{r + R}}\)

Số chỉ của vôn kế: \({U_V} = I.{R_V}\)

Giải chi tiết

Gọi điện trở của 2 vôn kế lần lượt là R₁ và R₂.

Khi mắc vôn kế V₁ vào nguồn, số chỉ của nó là: \(U = \dfrac{{E{R_1}}}{{r + {R_1}}} = 80\,\,\left( V \right)\,\,\left( 1 \right)\)

Khi mắc hai vôn kế nối tiếp vào nguồn, số chỉ của hai vôn kế là:

\(\left\{ \begin{array}{l}{U_1} = \dfrac{{E{R_1}}}{{r + {R_1} + {R_2}}} = 60\,\,\left( V \right)\,\,\left( 2 \right)\\{U_2} = \dfrac{{E{R_2}}}{{r + {R_1} + {R_2}}} = 30\,\,\left( V \right)\,\,\left( 3 \right)\end{array} \right.\)

Chia phương trình (2) và (3), ta có: \(\dfrac{{{R_1}}}{{{R_2}}} = \dfrac{{60}}{{30}} = 2 \Rightarrow {R_1} = 2{R_2}\)

Chia phương trình (1) và (2), ta có: \(\dfrac{{r + {R_1} + {R_2}}}{{r + {R_1}}} = \dfrac{{80}}{{60}} = \dfrac{4}{3} \Rightarrow \dfrac{{r + 2{R_2} + {R_2}}}{{r + 2{R_2}}} = \dfrac{4}{3} \Rightarrow r = {R_2}\)

Thay vào phương trình (3), ta có: \(\dfrac{{E{R_2}}}{{{R_2} + 2{R_2} + {R_2}}} = 30 \Rightarrow E = 120\,\,\left( V \right)\)

Khi mắc hai vôn kế song song rồi mắc vào nguồn, điện trở tương đương của hai vôn kế là:

\({R_{//}} = \dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} = \dfrac{{2{R_2}{R_2}}}{{2{R_2} + {R_2}}} = \dfrac{{2{R_2}}}{3}\)

Số chỉ của hai vôn kế khi đó là hiệu điện thế mạch ngoài:

\({U_{{V_1}}} = {U_{{V_2}}} = \dfrac{{E.{R_{//}}}}{{r + {R_{//}}}} = \dfrac{{120.\dfrac{{2{R_2}}}{3}}}{{{R_2} + \dfrac{{2{R_2}}}{3}}} = 48\,\,\left( V \right)\)

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.