Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Biết $E = 13V$, $r = 1\Omega$; $R_{1} =

Câu hỏi số 953221:

Vận dụng

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Biết $E = 13V$, $r = 1\Omega$; $R_{1} = 4\Omega$, $R_{2} = 10\Omega$, $R_{3}$ là biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối.

1) Điều chỉnh $R_{3}$ bằng $40\Omega$.

a) Tính cường độ dòng điện qua $R_{1}$.

b) Tính hiệu điện thế ở hai đầu $R_{2}$.

2) Thay đổi giá trị $R_{3}$ đến khi ampe kế chỉ 0,6 A. Tìm $R_{3}$.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:953221

Phương pháp giải

+ Phân tích mạch ngoài: $R_{1}$ nối tiếp ($R_{2}$ song song $R_{3}$).

+ Sử dụng định luật Ohm cho toàn mạch $I = \dfrac{E}{R_{td} + r}$ và các công thức mạch nối tiếp, song song.

Giải chi tiết

1) Khi $R_{3} = 40\Omega$:

Điện trở tương đương của đoạn mạch song song:

$R_{23} = \dfrac{R_{2}.R_{3}}{R_{2} + R_{3}} = \dfrac{10.40}{10 + 40} = 8\Omega$.

Điện trở tương đương của mạch ngoài:

$R_{td} = R_{1} + R_{23} = 4 + 8 = 12\Omega$.

a) Cường độ dòng điện qua $R_{1}$ chính là cường độ dòng điện mạch chính:

$I_{1} = I = \dfrac{E}{R_{td} + r} = \dfrac{13}{12 + 1} = 1(A)$

b) Hiệu điện thế ở hai đầu $R_{2}$ chính là hiệu điện thế đoạn mạch song song:

$U_{2} = U_{23} = I.R_{23} = 1.8 = 8V$

2) Khi ampe kế chỉ 0,6 A, tức là dòng điện qua $R_{3}$ là $I_{3} = 0,6A$

Gọi giá trị của biến trở lúc này là $x$ ($\Omega$).

Hiệu điện thế hai đầu $R_{3}$ (cũng là hiệu điện thế hai đầu $R_{2}$):

$U_{23} = U_{3} = I_{3}.x = 0,6x$.

Cường độ dòng điện qua $R_{2}$:

$I_{2} = \dfrac{U_{23}}{R_{2}} = \dfrac{0,6x}{10} = 0,06x$.

Cường độ dòng điện qua mạch chính:

$I = I_{2} + I_{3} = 0,06x + 0,6$.

Hiệu điện thế hai đầu $R_{1}$:

$U_{1} = I.R_{1} = (0,06x + 0,6).4 = 0,24x + 2,4$.

Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch: $E = U_{1} + U_{23} + I.r$

$\left. \Rightarrow 13 = (0,24x + 2,4) + 0,6x + (0,06x + 0,6).1 \right.$

$\left. \Rightarrow x = \dfrac{100}{9} \approx 11,11\Omega \right.$.

Vậy $R_{3} = \dfrac{100}{9}\Omega$.

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.