Cho mạch điện như hình vẽ : R1 = 3 , R2 = 2 , MN là biến trở với RMN

Câu hỏi :

Cho mạch điện như hình vẽ :

R1 = 3 Ω, R2 = 2 Ω, MN là biến trở với RMN = 20 . Vôn kế V và các ampe kế A1, A2 là lí tưởng. Bỏ qua điện trở dây dẫn.

Text Box: D1. Cho UAB = 18 V.

          a) Đặt C ở chính giữa MN. Xác định số chỉ của các ampe kế và vôn kế.

          b) Đặt RMC = x. Lập biểu thức số chỉ của vôn kế và các ampe kế theo x. Số chỉ của các dụng cụ trên thay đổi thế nào nếu con chạy C di chuyển từ M đến N?

Cho mạch điện như hình vẽ :  R1 = 3  , R2 = 2  , MN là biến trở với RMN (ảnh 1)

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

Rv = ; RA = 0

Phân tích mạch: R1 nt R2 nt (RCN//RCM)………………………................

Tính : R=10Ω ; I=U/R=1,8A

ÞIA1=IA2=0,9A

UV=U-UR1=U-IR1=18-1,8.3=12,6V………………………......................

3.1b

Phân tích mạch: R1 nt R2 nt [x//(20-x)]

 
Media VietJack

Điện trở toàn mạch là : R=R1+R2+x(20x)20=3+2+x(20x)20 

Þ R=100+20xx220

Có: I=UR=360100+20xx2

UCB=I.RCB=360100+20xx2.x(20x)20  ;  UCB=18x(20x)100+20xx2

Dòng điện qua A1  I1=UCB(20x)=18x100+20xx2   ……………………….

Dòng điện qua A2I2=UCBx=18(20x)100+20xx2  …………………………….................................

Số chỉ của V là Uv = U – IR1 ;

Uv=18360.3100+20xx2=181080100+20xx2………………………………..

Khi con chạy C dịch chuyển từ M đến N thì x tăng

Số chỉ của ampe kế A1 là I1 , ta có

1I1=100+20xx218x=10018x+20x18

Khi x tăng thì 10018x giảm và (20x)18 giảm dẫn đến 1I1 giảm Þ I1 tăng

Số chỉ của ampe kế A2 là I2, ta có :1I2=509(20x)+x18

Khi x tăng thì hai số hạng đều tăng dẫn đến1I2 tăng Þ I2 giảm…….....

Số chỉ của vôn kế là Uv=18+1080x220x100

Xét mẫu số   f(x) = x2-20x-100

f(x) đạt cực tiểu tại x=-b/2a=10 Ω

Khảo sát:         0x10  Þ Uv tăng khi x tăng

 10x20 Þ Uv giảm khi x tăng............................................
3.1c

Công suất tiêu thụ trên biến trở là Px:    Px=UBC2RBC

Trong phần a ta đã tính được UCB=(20x).18x100+20xx2

RCB=(20x)x20 

do đóPx=(18x)2(20x)2×20(100+20xx2)2(20x)x=6480(20xx2)(100+20xx2)2………………….

Px=648010020xx2+20xx22

 

Để Px  cực đại thì mẫu số phải cực tiểu Þ 10020xx2+20xx2  

Theo BĐT Côsi ta có:

10020xx2+20xx2210020xx2×20xx210020xx2+20xx2 10020xx2+20xx220

Mẫu số nhỏ nhất khi 10020xx2=20xx2 

Þx2 – 20x +100 = 0(x – 10)2 = 0     x = 10Ω

Vậy công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại khi C ở giữa biến trở

Công suất đó là : Pmax=6480(20×10102)100+20×101022=16,2(W)

……………………………………
3.2

Phân tích mạch: R1 nt R2 nt(Rp//RMN)

Có U=UAC+UCB =(R1+R2)I+UCB

UCB=1003Ip2

ÞI=UCBRMN+Ip=53Ip2+Ip……………………………………………

Þ18=5(53Ip2+Ip)+1003Ip2

Þ125Ip2+15Ip-54=0

ÞIp=0,6A………………………………………………………………

3.3

Khi C trùng với M ta có x=0

* Nếu UAB>0 Þ UMB>0. Khi đó Rđ=0

Þ\UDM=UR1+R2R2=1852=7,2V………………………………………

* Nếu UAB<0 Þ UMB<0 Þ Rđ=¥

Ta có mạch: R1 nt R2 nt RMN

ÞUDM=U.R2R1+R2+RMN=1,44V………………………………………
Cho mạch điện như hình vẽ :  R1 = 3  , R2 = 2  , MN là biến trở với RMN (ảnh 2)
 

Copyright © 2021 HOCTAP247