Cho mạch điện như hình 2: ampe kế A là lí tưởng \(\left( {{R_A} = 0} \right)\), hiệu điện thế U =

Câu hỏi số 698900:

Vận dụng cao

Cho mạch điện như hình 2: ampe kế A là lí tưởng \(\left( {{R_A} = 0} \right)\), hiệu điện thế U = 24 V, các điện trở \({R_1},{R_2},{R_3}\) có giá trị xác định. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện \({I_A}\) chạy qua ampe kế vào giá trị \({R_x}\) của biến trở có dạng như hình 3.

a) Dựa vào đồ thị, hãy tính giá trị các điện trở \({R_1},{R_2},{R_3}\).

b) Cần phải điều chỉnh \({R_x}\) đến giá trị nào để số chỉ của Ampe kế là 1 A?

Xem lời giải

Câu hỏi:698900

Phương pháp giải

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị

Công thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)

Giải chi tiết

a) Từ đồ thị ta thấy:

+ Khi \({R_X} = \infty ,\,\,{I_A} = {I_1} = 0,8\,\,\left( A \right)\)

Mặt khác:

\({I_1} = \dfrac{U}{{{R_1}}} \Rightarrow 0,8 = \dfrac{{24}}{{{R_1}}} \Rightarrow {R_1} = 30\,\,\left( \Omega \right)\)

+ Khi \({R_X} = 0\), mạch gồm: \({R_1}//{R_2}\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}{I_A} = 1,2\,\,\left( A \right) = I = \dfrac{U}{R} = U.\left( {\dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}}} \right)\\ \Rightarrow 1,2 = 24.\left( {\dfrac{1}{{30}} + \dfrac{1}{{{R_2}}}} \right) \Rightarrow {R_2} = 60\,\,\left( \Omega \right)\end{array}\)

+ Khi \({R_X} = 90\,\,\Omega \), mạch gồm: \(\left[ {{R_2}nt\left( {{R_X}//{R_3}} \right)} \right]//{R_1}\)

Số chỉ ampe kế là: \({I_A} = 0,9\,\,A\)

Ta có:

\({I_1} = \dfrac{U}{{{R_1}}} = \dfrac{{24}}{{30}} = 0,8\,\,\left( A \right)\)

Lại có:

\(\begin{array}{l}{I_A} = {I_1} + {I_X} \Rightarrow {I_X} = {I_A} - {I_1} = 0,9 - 0,8 = 0,1\,\,\left( A \right)\\ \Rightarrow {U_3} = {U_X} = {I_X}.{R_X} = 0,1.90 = 9\,\,\left( V \right)\end{array}\)

Mặt khác:

\(\begin{array}{l}{U_X} = {U_1} - {U_2} \Rightarrow 9 = 24 - {I_2}.60 \Rightarrow {I_2} = 0,25\,\,\left( A \right)\\ \Rightarrow I = {I_1} + {I_2} = 0,8 + 0,25 = 1,05\,\,\left( A \right)\\ \Rightarrow {I_3} = I - {I_A} = 1,05 - 0,9 = 0,15\,\,\left( A \right)\\ \Rightarrow {R_3} = \dfrac{{{U_3}}}{{{I_3}}} = \dfrac{9}{{0,15}} = 60\,\,\left( \Omega \right)\end{array}\)

b) Khi \({I_A} = 1\,\,\left( A \right)\), ta có:

\({I_A} = {I_1} + {I_X} \Rightarrow 1 = 0,8 + {I_X} \Rightarrow {I_X} = 0,2\,\,\left( A \right)\)

Mặt khác:

\({I_X} = {I_2} - {I_3} \Rightarrow {I_2} = {I_X} - {I_3} = 0,2 - {I_3}\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}{U_3} = {I_3}{R_3} = U - {U_2} = U - {I_2}{R_2}\\ \Rightarrow 60{I_3} = 24 - 60{I_2}\\ \Rightarrow 60{I_3} = 24 - 60.\left( {0,2 - {I_3}} \right)\\ \Rightarrow {I_3} = 0,1\,\,\left( A \right)\\ \Rightarrow {U_X} = {U_3} = {I_3}{R_3} = 0,1.60 = 6\,\,\left( V \right)\\ \Rightarrow {R_X} = \dfrac{{{U_X}}}{{{I_X}}} = \dfrac{6}{{0,2}} = 30\,\,\left( \Omega \right)\end{array}\)

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.