Cho mạch điện như hình vẽ. Vôn kế có điện trở rất lớn. Ampe kế và khóa K có điện trở

Câu hỏi số 429966:

Vận dụng cao

Cho mạch điện như hình vẽ. Vôn kế có điện trở rất lớn. Ampe kế và khóa K có điện trở không đáng kể, \({R_1} = {R_2} = {R_3} = 6\Omega ;\,\,{R_4} = 2\Omega ;\,\,{R_5} = \dfrac{2}{3}\Omega \). Khi K mở, Vôn kế chỉ 12V. Tính hiệu điện thế U hai đầu mạch.

A. 12 V

B. 18 V

C. 20 V

D. 30 V

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:429966

Phương pháp giải

Biểu diễn chiều dòng điện trên mạch điện

Hiện điện thế giữa hai đầu điện trở: \(U = I.R\)

Quy tắc cộng hiệu điện thế: \({U_{NB}} = {U_{NM}} + {U_{MB}}\)

Giải chi tiết

Khi K mở, Vôn kế lí tưởng, ta có mạch điện tương đương:

Chiều dòng điện trong mạch là:

Số chỉ của Vôn kế là:

\(\begin{array}{l}{U_V} = {U_{NB}} = {U_{NM}} + {U_{MB}} = {I_3}.{R_3} + {I_4}.{R_4}\\ \Rightarrow {I_3}.6 + I.2 = 12\,\,\left( V \right)\,\,\left( 1 \right)\end{array}\)

Hiệu điện thế \({U_{AM}} = {U_1} = {U_{23}} \Rightarrow {I_1}{R_1} = {I_3}.{R_{23}} = {I_3}.\left( {{R_2} + {R_3}} \right)\)

\( \Rightarrow {I_1} = \dfrac{{{I_3}.\left( {{R_2} + {R_3}} \right)}}{{{R_1}}} = \dfrac{{{I_3}.\left( {6 + 6} \right)}}{6} = 2{I_3}\)

Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là:

\(I = {I_1} + {I_3} = 2{I_3} + {I_3} = 3{I_3}\)

Thay vào (1) ta có:

\(\begin{array}{l}{I_3}.6 + 3{I_3}.2 = 12 \Rightarrow 12{I_3} = 12 \Rightarrow {I_3} = 1\,\,\left( A \right)\\ \Rightarrow I = 3{I_3} = 3.1 = 3\,\,\left( A \right)\end{array}\)

Hiệu điện thế hai đầu mạch là:

\(\begin{array}{l}U = {U_{PM}} + {U_{MQ}} = {I_3}.\left( {{R_2} + {R_3}} \right) + I.\left( {{R_4} + {R_5}} \right)\\ \Rightarrow U = 1.\left( {6 + 6} \right) + 3.\left( {2 + \dfrac{2}{3}} \right) = 20\,\,\left( V \right)\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: C

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