Bài tập tính cường độ dòng điện qua các điện trở và chỉ số ampe kế từ sơ đồ mạch điện có giải chi tiết

TÍNH CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN QUA CÁC ĐIỆN TRỞ VÀ CHỈ SỐ AMPE KẾ TỪ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN

Bài tập thí dụ 1.        

Cho mạch điện như hình vẽ:

a/ Ở hình vẽ(H.14).Biết R1­=15Ω ;R2=R3=R4=10Ω , RA=0; Ampe kế chỉ 2A.Tính cường độ dòng điện của các điện trở.

 b/ Ở hình vẽ (H.15)

Biết:R1=R2=2Ω ,R3=R4=R5=R6=4Ω ,UAB=12V,RA=0.Tính cường độ dòng điện qua các điện trở, độ giảm thế trên các điện trở và chỉ số ampe kế (nếu có).

  Hướng dẫn giải

Có thể thấy đây là một trong dạng toán khó, vừa phải chập điểm vừa tính số chỉ của ampe kế, và tiền đề cho việc giải mạch điện tuần hoàn .

Trong sơ đồ H.14  vai trò của Ampe kế là đo cường độ dòng điện mà điện trở bằng 0 nên khi tính Rtđ ta có thể bỏ Ampe kế để chập 2 điểm có cùng điện thế C và B với nhau và vẽ lại mạch điện, và rồi tính cường độ dòng điện qua R4 và cường độ dòng điện trong mạch chính để tính số chỉ của Ampe kế.

Ở sơ đồ mạch điện H.15 các Ampe kế đều có điện trở bằng 0 nên ta chập các điểm có cùng điện thế và vẽ lại sơ đồ mạch điện rồi mới tính được điện trở tương đương và tính cường độ dòng điện tương ứng sau đó dựa vào sơ đồ gốc để xác định số chỉ của các Ampe kế.

Bước 1. Nhận xét:

Ở sơ đồ mạch điện H.14 do ampe kế có triện trở bằng 0 nên ta có thể nối tắt  (Chập hai điểm có cùng điện thế là C và B)

Ở sơ đồ mạch điện H.15 các Ampe kế đều có điện trở bằng 0 nên ta chập các điểm có cùng điện thế và vẽ lại sơ đồ mạch điện

Bước 2. Thực hiện bài giải:

1. -Vẽ lại sơ đồ mạch điện như H.16

 -Do [R2nt(R3//R4)] nên điện trở tương đương của mạch dưới:

\({R_d} = {R_2} + \frac{{{R_{3.}}{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}} = 10 + \frac{{10.10}}{{10 + 10}} = 15\Omega \)

 -Do R1//Rd nên:

RAB= \(\frac{{{R_{1.}}{R_d}}}{{{R_1} + {R_d}}} = \frac{{15.15}}{{15 + 15}} = 7.5\Omega \)

 - Cường độ dòng điện qua mạch chính:       

\(I = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{AB}}}} = \frac{{{U_{AB}}}}{{7.5}}\)                                      

 - Cường độ dòng điện qua R2:

\({I_2} = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_d}}} = \frac{{{U_{AB}}}}{{15}}\)

- Cường độ dòng điện qua R3,R4:

\({I_3} = {I_4} = \frac{{{I_2}}}{2} = \frac{{{U_{AB}}}}{{30}}\)

- Chỉ số của Am pe kế :   

\(\begin{array}{l} {I_a} = I - {I_4} = \frac{{{U_{AB}}}}{{7.5}} - \frac{{{U_{AB}}}}{{30}} = 2(A)\\ \Rightarrow {U_{AB}} = 20V \end{array}\)

- Cường độ dòng điện qua R3,R2 :   

\(\begin{array}{l} {I_3} = {I_4} = \frac{{20}}{{30}} = \frac{2}{3}A,\\ {I_2} = \frac{{20}}{{15}} = \frac{4}{3}A \end{array}\)

- Cường độ dòng điện qua R1:  

\({I_1} = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_1}}} = \frac{{20}}{{15}} = \frac{4}{3}A\)

b )  -Sơ đồ được vẽ lại như H.17:

- Chỉ số của am pe kếA1:

 IA1 = I4 = \(\frac{{{U_{AB}}}}{{{R_4}}} = \frac{{12}}{4} = 3(A)\)

- Do R5//[R2nt(R6//R3)] nên điện trở tương của mạch MB:     

\({R_{MB}} = \frac{{{R_5}\left( {{R_2} + \frac{{{R_6}.{R_3}}}{{{R_6} + {R_3}}}} \right)}}{{{R_5} + {R_2} + \frac{{{R_6}.{R_3}}}{{{R_6} + {R_3}}}}} = \frac{{4\left( {2 + \frac{{4.4}}{{4 + 4}}} \right)}}{{4 + 2 + \frac{{4.4}}{{4 + 4}}}} = 2\Omega \)

- Cường độ dòng điện qua R1:

I1= \(\frac{{{U_{AB}}}}{{{R_1} + {R_{MB}}}} = \frac{{12}}{{2 + 2}} = 3(A)\)

- Hiệu điện thế  giữa hai điểm MB:

UMB= UAB - UAM=12 - 6= 6(V)

 - Cường độ dòng điện qua R5:

I5=\(\frac{{{U_{MB}}}}{{{R_5}}} = \frac{6}{4} = 1,5(A)\)

- Cường độ dòng điện qua R2: 

I2=I1-I5= 3-1,5=1,5(A)

- Cường độ dòng điện qua R3 và R6 :

I3=I6= \(\frac{{{I_2}}}{2} = \frac{{1,5}}{2} = 0,75(A)\)

- Chỉ số của am pe kế  A2:    

  IA 2= IA 1+I5= 3+1,5=4,5(A)

- Chỉ số của am pe kế  A3:   

    IA 3= IA 2+I6= 4,5+0,75=5,25(A)

Bài tập thí dụ 2:

Cho 2013 ampe kế không lí tưởng; 2013 vôn kế giống nhau không lí tưởng. Mắc như H.18, Ampe kế A1 chỉ 2A;  Ampe kế A2 chỉ 1,5A; vôn kế V1 chỉ 503,5V.

Hãy tìm tổng số chỉ của 2013 vôn kế trong mạch điện?

Hướng dẫn giải

  Sau khi học sinh đã thực hiện tốt việc xét điện thế ở các điểm để chập lại và vẽ lại mạch thì giáo viên tiếp tục cho học sinh làm quen với dạng mạch điện có xét thêm vai trò, chức năng của vôn kế trong mạch khi vôn kế có điện trở giới hạn xác định và khi có điện trở vô cùng lớn.

Bước 1:Nhận xét

 Tại nút A ta có I­A1= I­V1+I­A2 hay I­V1= I­A1+I­A2, ta tính được R­­V mỗi nhánh và kết hợp số chỉ của vôn kế tương ứng ta tính được:

IA1= IA2 + ..... IA2013 =IV2013 sau đó ta tính được tổng số chỉ của các vôn kế.

Bước 2: Thực hiện giải

Từ hình vẽ ta có dòng điện qua vôn kế V1 là :    I = 2 – 1,5 = 0,5A

 Điện trở của mỗi vôn kế là:   Rv = U1/I = 503,5: 0,5 = 1007          (1)

Từ mạch điện ta có:

IA1= IA2 + , IA2= IA3 + , ...., IA2012 = IA2013 + , IA2013 =IV2013

Cộng vế với vế của các phương trình trên ta có:

IA1= IV2013 +  .....       (2)

Từ  (1) và (2) ta suy ra :

U1 + U2 +U3 +......+ U2013= IA1.Rv= 2.1007= 2014 (V)

 

...

---Để xem tiếp nội dung các bài tập tính cường độ dòng điện qua các điện trở và chỉ số Ampe kế, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

 

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Bài tập tính cường độ dòng điện qua các điện trở và chỉ số ampe kế từ sơ đồ mạch điện có giải chi tiết năm học 2019-2020. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Chuyên đề bài tập nâng cao về Hệ gương phẳng môn Vật lý 9 năm 2020 có hướng dẫn chi tiết

• Lý thuyết bổ trợ và nâng cao chương 1 Điện Học môn Vật lý 9

​Chúc các em học tập tốt !