Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế \({U_{AB}}\) giữa hai đầu đoạn mạch

Câu hỏi số 765697:

Vận dụng

Cho đoạn mạch điện như hình vẽ.

Hiệu điện thế \({U_{AB}}\) giữa hai đầu đoạn mạch luôn không thay đổi và bằng 100V.

Biết \({R_2} = 4\Omega ,{R_4} = 2\Omega ,C = 2\mu C\). Ampe kế lí tưởng, bỏ qua điện trở dây nối và sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở.

- Khi \({K_1}\) đóng, \({K_2}\) mở, Ampe kế chỉ 10A.

- Khi \({K_1}\) mở, \({K_2}\) đóng, điện tích tụ điện tích được là \({8.10^{ - 5}}C\).

- Khi \({K_1}\) đóng, \({K_2}\) đóng, hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện vượt quá giá trị hiệu điện thế giới hạn của tụ điện. Số chỉ của Ampe kế khi này là:

A. 10A.

B. \(\dfrac{{100}}{{11}}A\).

C. \(\dfrac{{20}}{3}A\).

D. \(\dfrac{{10}}{3}A\).

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:765697

Phương pháp giải

Công thức của đoạn mạch nối tiếp: \(\left\{ \begin{array}{l}U = {U_1} + {U_2}\\I = {I_1} = {I_2}\\R = {R_1} + {R_2}\end{array} \right.\)

Công thức của đoạn mạch song song: \(\left\{ \begin{array}{l}U = {U_1} = {U_2}\\I = {I_1} + {I_2}\\\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}}\end{array} \right.\)

Định luật Ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)

Điện dung của tụ điện: \(C = \dfrac{Q}{U}\)

Giải chi tiết

\({U_{AB}} = 100V;{R_2} = 4\Omega ,{R_4} = 2\Omega ,C = 2\mu C\)

* Khi \({K_1}\) đóng, \({K_2}\) mở, Ampe kế chỉ 10A:

Số chỉ của ampe kế: \({I_A} = {I_{AB}} = \dfrac{{{U_{AB}}}}{{{R_{AB}}}}\)

\( \Leftrightarrow 10 = \dfrac{{100}}{{{R_1} + {R_4}}} \Leftrightarrow {R_1} + 2 = 10 \Rightarrow {R_1} = 8\Omega \)

* Khi \({K_1}\) mở, \({K_2}\) đóng, điện tích tụ điện tích được là \(Q = {8.10^{ - 5}}C\):

Điện áp hai đầu tụ điện:

\({U_C} = {U_{12}} = \dfrac{Q}{C} = \dfrac{{{{8.10}^{ - 5}}}}{{{{2.10}^{ - 6}}}} = 40V\)

Có: \({I_{12}} = {I_{AB}} \Leftrightarrow \dfrac{{{U_{12}}}}{{{R_1} + {R_2}}} = \dfrac{{{U_{AB}}}}{{{R_1} + {R_2} + {R_3} + {R_4}}}\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{40}}{{8 + 4}} = \dfrac{{100}}{{8 + 4 + {R_3} + 2}} \Leftrightarrow \dfrac{{10}}{3} = \dfrac{{100}}{{14 + {R_3}}} \Rightarrow {R_3} = 16\Omega \)

* Khi \({K_1}\) đóng, \({K_2}\) đóng, hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện vượt quá giá trị hiệu điện thế giới hạn của tụ điện → tụ điện bị đánh thủng, dòng điện qua tụ điện.

Số chỉ của ampe kế: \({I_A} = {I_1} = \dfrac{{{U_1}}}{{{R_1}}} = \dfrac{{{U_1}}}{8}\)

Có: \({R_{13}} = \dfrac{{{R_1}.{R_3}}}{{{R_1} + {R_3}}} = \dfrac{{8.16}}{{8 + 16}} = \dfrac{{16}}{3}\Omega \)

\({R_{AB}} = {R_{13}} + {R_4} = \dfrac{{16}}{3} + 2 = \dfrac{{22}}{3}\Omega \)

\( \Rightarrow {I_{AB}} = {I_{AN}} = \dfrac{{{U_{AB}}}}{{{R_{AB}}}} = \dfrac{{100}}{{\dfrac{{22}}{3}}} = \dfrac{{150}}{{11}}\left( A \right)\)

\( \Rightarrow {U_{AN}} = {U_1} = {I_{AN}}.{R_{13}} = \dfrac{{150}}{{11}}.\dfrac{{16}}{3} = \dfrac{{800}}{{11}}\left( V \right)\)

\( \Rightarrow {I_A} = {I_1} = \dfrac{{\dfrac{{800}}{{11}}}}{8} = \dfrac{{100}}{{11}} \approx 9,1\left( A \right)\)

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.