Một hộp kín chứa nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi được mắc nối tiếp với

Câu hỏi số 562528:

Vận dụng cao

Một hộp kín chứa nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi được mắc nối tiếp với điện trở \({R_0}\). Hộp có hai đầu dây ra ngoài là A và B, K là cái ngắt điện (hình vẽ). Hãy trình bày cách xác định giá trị U và \({R_0}\) với các dụng cụ cho dưới đây khi không mở hộp:

- Một vôn kế và một ampe kế không lí tưởng.

- Một biến trở và các dây nối.

Chú ý: Không được mắc trực tiếp hai đầu ampe kế vào A và B đề phòng trường hợp dòng quá lớn làm hỏng ampe kế.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:562528

Phương pháp giải

Cường độ dòng điện: \(I = \dfrac{U}{R}\)

Giải chi tiết

- Mắc mạch điện theo sơ đồ như hình vẽ 1:

Ampe kế chỉ giá trị \({I_1}\), vôn kế chỉ giá trị \({U_1}\)

Điện trở của ampe kế là: \({R_A} = \dfrac{{{U_1}}}{{{I_1}}}\)

- Mắc mạch điện theo sơ đồ như hình vẽ 2:

Thay đổi giá trị của biến trở đến giá trị \({R_2}\), ampe kế và vôn kế lần lượt chỉ giá trị \({I_2},\,\,{U_2}\)

Ta có: \(U = {I_2}\left( {{R_A} + {R_0}} \right) + {U_2}\,\,\left( 1 \right)\)

- Thay đổi giá trị của biến trở đến giá trị \({R_3}\), ampe kế và vôn kế lần lượt chỉ giá trị \({I_3},\,\,{U_3}\)

Ta có: \(U = {I_3}\left( {{R_A} + {R_0}} \right) + {U_3}\,\,\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2) ta có:

\(\begin{array}{l}{I_2}\left( {{R_A} + {R_0}} \right) + {U_2} = {I_3}\left( {{R_A} + {R_0}} \right) + {U_3}\\ \Rightarrow {R_0}\left( {{I_2} - {I_3}} \right) = {U_3} - {U_2} - {R_A}\left( {{I_2} - {I_3}} \right)\\ \Rightarrow {R_0} = \dfrac{{{U_3} - {U_2}}}{{{I_2} - {I_3}}} - {R_A} = \dfrac{{{U_3} - {U_2}}}{{{I_2} - {I_3}}} - \dfrac{{{U_1}}}{{{I_1}}}\end{array}\)

Thay \({R_0}\) vào phương trình (1) ta có:

\(\begin{array}{l}U = {I_2}\left( {\dfrac{{{U_1}}}{{{I_1}}} + \dfrac{{{U_3} - {U_2}}}{{{I_2} - {I_3}}} - \dfrac{{{U_1}}}{{{I_1}}}} \right) + {U_2} = {I_2}\dfrac{{{U_3} - {U_2}}}{{{I_2} - {I_3}}} + {U_2}\\ \Rightarrow U = \dfrac{{{I_2}{U_3} - {I_2}{U_2} + {U_2}{I_2} + {U_2}{I_3}}}{{{I_2} - {I_3}}} = \dfrac{{{I_2}{U_3} + {I_3}{U_2}}}{{{I_2} - {U_3}}}\end{array}\)

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