Trang chủ Vật Lý Lớp 9 Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó: R1 =...

Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó: R1 = 1,5Ω; R2 = 6Ω; R3 = 12Ω; R6 = 3Ω. Hiệu điện thế giữa hai đầu AB là U = 5,4V. Ampe kế và dây nối có điện trở không đá

Câu hỏi :

Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó: R1 = 1,5Ω; R2 = 6Ω; R3 = 12Ω; R6 = 3Ω. Hiệu điện thế giữa hai đầu AB là U = 5,4V. Ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể. Khi khóa K mở thì ampe kế chỉ 0,15A Khi khóa K đóng thì ampe kế chỉ số 0. a) Tính R4 và R5. b) Tính công suất tiêu thụ trên mỗi điện trở khi khóa K đóng.

image

Lời giải 1 :

Đáp án:

$\begin{array}{l}
a.{R_4} = 15,6\Omega \\
{R_5} = 6\Omega \\
b.{P_1} = 0,7776W\\
{P_2} = 1,3824W\\
{P_3} = {P_6} = 0,6912W\\
{P_5} = 0,3456W
\end{array}$ 

Giải thích các bước giải:

a. Điện trở tương đương của đoạn mạch khi K mở là:

${R_{td}} = {R_1} + \dfrac{{\left( {{R_3} + {R_4}} \right).{R_2}}}{{{R_2} + {R_3} + {R_4}}} + {R_6} = 1,5 + \dfrac{{\left( {12 + {R_4}} \right).6}}{{18 + {R_4}}} = \dfrac{{99 + 7,5{R_4}}}{{18 + {R_4}}}$

Cường độ dòng điện qua mạch lúc này là:

${I_m} = \dfrac{U}{{{R_{td}}}} = \dfrac{{5,4.\left( {18 + {R_4}} \right)}}{{99 + 7,5{R_4}}}$

Cường độ dòng điện đi qua R4 là:

${I_4} = \dfrac{{{R_2}}}{{{R_2} + {R_4} + {R_3}}}.{I_m} = \dfrac{6}{{18 + {R_4}}}.\dfrac{{5,4.\left( {18 + {R_4}} \right)}}{{99 + 7,5{R_4}}} = \dfrac{{32,4}}{{99 + 7,5{R_4}}}$

ĐIện trở R4 là:
$\begin{array}{l}
{I_4} = {I_A} = 0,15A\\
 \Leftrightarrow \dfrac{{32,4}}{{99 + 7,5{R_4}}} = 0,15\\
 \Leftrightarrow 99 + 7,5{R_4} = 216\\
 \Leftrightarrow 7,5{R_4} = 117 \Rightarrow {R_4} = 15,6\Omega 
\end{array}$

Khi K đóng số chỉ của ampe kế là 0A ⇒ đây là mạch cầu cân bằng.

Vậy điện trở R5 là:

$\dfrac{{{R_5}}}{{{R_6}}} = \dfrac{{{R_3}}}{{{R_2}}} \Leftrightarrow \dfrac{{{R_5}}}{3} = \dfrac{{12}}{6} \Leftrightarrow {R_5} = 6\Omega $

b. ĐIện trở tương đương của đoạn mạch khi K đóng là:

${R_{td}} = {R_1} + \dfrac{{\left( {{R_3} + {R_5}} \right).\left( {{R_2} + {R_6}} \right)}}{{{R_2} + {R_3} + {R_5} + {R_6}}} = 1,5 + \dfrac{{\left( {12 + 6} \right).\left( {6 + 3} \right)}}{{12 + 6 + 6 + 3}} = 7,5\Omega $

Cường độ dòng điện đi qua mỗi điện trở là:

$\begin{array}{l}
{I_1} = {I_m} = \dfrac{U}{{{R_{td}}}} = \dfrac{{5,4}}{{7,5}} = 0,72A\\
{I_6} = {I_2} = \dfrac{{{R_{35}}}}{{{R_{26}} + {R_{35}}}}.{I_m} = \dfrac{{18}}{{18 + 9}}.0,72 = 0,48A\\
 \Rightarrow {I_3} = {I_5} = {I_m} - {I_{26}} = 0,72 - 0,48 = 0,24A
\end{array}$

Công suất tiêu thụ của mỗi điện trở lúc này là:

$\begin{array}{l}
{P_1} = {I_1}^2.{R_1} = 0,{72^2}.1,5 = 0,7776W\\
{P_2} = {I_2}^2.{R_2} = 0,{48^2}.6 = 1,3824W\\
{P_3} = {I_3}^2.{R_3} = 0,{24^2}.12 = 0,6912W\\
{P_5} = {I_5}^2.{R_5} = 0,{24^2}.6 = 0,3456W\\
{P_6} = {I_6}^2.{R_6} = 0,{48^2}.3 = 0,6912W
\end{array}$

Thảo luận

-- mạch cầu cân bằng là gì

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự 9

Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, sắp phải bước vào một kì thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô và cả kì vọng của phụ huynh ngày càng lớn mang tên "Lên cấp 3". Thật là áp lực nhưng các em hãy cứ tự tin vào bản thân là sẻ vượt qua nhé!

Nguồn : ADMIN :))

Copyright © 2021 HOCTAP247