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:

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

Tham Gia Group 2K10 Ôn Thi Vào Lớp 10 Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 & lộ trình Up 10! trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách (Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều), theo lộ trình 3: Nền Tảng, Luyện Thi, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.