Dạng bài toán về mạch điện hỗn hợp có sự tham gia của Vôn kế hoặc Ampe kế môn Vật lý 9

DẠNG BÀI TOÁN VỀ MẠCH ĐIỆN HỖN HỢP CÓ SỰ THAM GIA CỦA VÔN KẾ HOẶC AMPE KẾ

1. Phương Pháp Chung:

*Bước 1:

- Bỏ ampe kế nối dây dẫn lại
- Bỏ vôn kế không nối dây dẫn
-Trên đường nối dây dẫn nếu không có điện trở thì giáo viên hướng dẫn học sinh biết các điểm trên dây là như nhau và được ký hiệu bằng một chữ cái giống nhau. Nếu có điện trở thì hai đầu điện trở là hai điểm khác nhau và được ký hiệu bằng hai chữ cái khác nhau.
* Bước 2:

- Tiến hành vẽ lại mạch điện theo ký hiệu các chữ cái đã được qui định viết trên mạch điện.
- Sau đó xác định chiều dòng điện để vẽ lại sơ đồ mạch điện.
* Bước 3: Dựa vào mạch điện ban đầu theo đề bài và mạch điện đã được vẽ lại để tìm số chỉ của ampe kế và vôn kế.

2. Bài Tập

Bài tập thí dụ 1: (Trích đề thi GVDG Huyện Thanh Chương )

Cho mạch điện như H.5:

R₁ = 4Ω; R₂ = 9Ω; R₄ = 2Ω, U_AB = 9V. R₃ là biến trở

Điều chỉnh R₃ có giá trị R₃ = 3Ω. Tìm số chỉ ampe kế tương ứng với

- K đóng

- K mở

a. Điều chỉnh R₃ sao cho số chỉ của ampe kế trong cả 2 trường hợp K đóng và K mở là như nhau.

Tính giá trị R₃ (Bỏ qua điện trở của ampe kế, khóa K và dây nối)             

Hướng dẫn giải

Vì mạch điện này vừa có cả biến trở vừa có cả khoá K, vừa có Ampe kế nên nó trở nên khó quan sát, do đó giáo viên cần hướng dẫn học sinh biết được đặc điểm của đoạn mạch khi K đóng và khi K mở.

Bước 1: Nhận xét

Do khoá K và Ampe kế có điện trở không đáng kể nên khi K đóng và K mở thì mạch điện xảy ra các trường hơp khác nhau.

Bước 2: Thực hiện bài giải:

Ampe kế mắc nối tiếp với R₄ nên số chỉ ampe kế là cường độ dòng điện qua R₄

* Khi K đóng mạch điện được mắc: ((R₃//R₄) nt R₂) // R₁

Ta có: U₃₄ = \(\frac{U}{{{R_2} + \frac{{{R_3}.{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}}}}.\frac{{{R_3}.{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}} = \frac{{18}}{{17}}\) (V)

=> I₄ = \(\frac{{{U_{34}}}}{{{R_4}}} = \frac{9}{{17}}\)(A).

Vậy số chỉ Ampe kế khi K đóng là \(\frac{9}{{17}}\) A

* Khi K mở mạch điện được mắc: ((R₄ nt R₁)//R₂) nt R₃

Ta có: \({U_{14}} = \frac{U}{{{R_3} + \frac{{{R_2}({R_1} + {R_4})}}{{{R_2} + {R_1} + {R_4}}}}}.\frac{{{R_2}({R_1} + {R_4})}}{{{R_2} + {R_1} + {R_4}}} = \frac{{54}}{{11}}\) (V)

=> I₄ = I₁ = \(\frac{{{U_{14}}}}{{{R_1} + {R_4}}} = \frac{9}{{11}}\) (A)

Dựa vào mạch điện trong hai trường hợp ở câu a thì số chỉ của ampe kế:

* Khi K đóng là:

\({I_{A1}} = \frac{{\frac{U}{{{R_2} + \frac{{{R_3}.{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}}}}.\frac{{{R_3}.{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}}}}{{{R_4}}} = \frac{{9{R_3}}}{{18 + 11{R_3}}}\)

* khi K mở là:

\({I_{A2}} = \frac{{\frac{U}{{{R_3} + \frac{{{R_2}({R_1} + {R_4})}}{{{R_2} + {R_1} + {R_4}}}}}.\frac{{{R_2}({R_1} + {R_4})}}{{{R_2} + {R_1} + {R_4}}}}}{{{R_1} + {R_4}}} = \frac{{27}}{{5{R_3} + 18}}\)

Với điều kiện I_A1 = I_A2

=> \(\frac{{9{R_3}}}{{18 + 11{R_3}}} = \frac{{27}}{{5{R_3} + 18}}\) 

=> R₃ = 5,1Ω

Bài tập thí dụ 2:

Cho sơ đồ mạch điện được mắc như sơ đồ H.6.

Biết R₁ = 6Ω; R₂ = 3Ω; R₃ = 8Ω; R₄ = 4Ω. Khi đoạn mạch được mắc vào một nguồn điện, ampe kế chỉ 3A.

a/ Tính hiệu điện thế của nguồn điện.                  

b/ Tính dòng điện đi qua R₁ và R₂.

Hướng dẫn giải

Với việc lần đầu tiên giải bài toán mạch điện hỗn hợp như thế này, học sinh lúng túng trong việc phân tích mạch điện. Vì vậy, sau khi đã được giáo viên cung cấp việc chập các điểm nối với nhau bằng dây dẫn, ta yêu cầu học sinh quan sát kĩ sơ đồ và nhận xét cách mắc.

Bước 1: Nhận xét

            Ta thấy các điểm A và D được nói với nhau bằng dây dẫn có diện trở không đáng kể, nên chúng có cùng điện thế và ta chập lại thành một điểm. Như vậy thì giữa hai điểm A và B có một đoạn mạch mắc song song gồm 3 mạch rẽ. Mạch rẽ thứ nhất chứa R₁, mạch rẽ thứ hai chứa R₂, mạch rẽ thứ ba chứa R₃ và R₄.

Bước 2: Thực hiện bài giải                                                                                                              

-Mạch điện được vẽ lại  tương đương như sau:         

- Mạch điện được mắc:                       R₁ // R₂ // (R₃ nt R₄ )

Gọi I₁, I₂, I_3,4 là các dòng điện đi qua các điện trở R₁, R₂, R₃ và R₄.

a/ Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện cũng chính là hiệu điện thế giữa hai mạch rẽ chứa R₃ và R₄.

Ta có:              U_AB = I₃₄.R₃₄ = I₃₄(R₃ + R₄) = 3(8 + 4) = 36(V)

b/ Cường độ dòng điện qua R₁ và R₂ lần lượt là :

\(\begin{array}{l} {I_2} = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_1}}} = \frac{{36}}{6} = 6(A)\\ {I_2} = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_2}}} = \frac{{36}}{3} = 12(A) \end{array}\)

ĐS: U = 36V;  I₁ = 6A;   I₂  = 12A.

...

---Để xem tiếp nội dung các bài tập về Mạch điện hỗn hợp có sự tham gia của Vôn kế hoặc 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 Dạng bài toán về mạch điện hỗn hợp có sự tham gia của Vôn kế hoặc Ampe kế môn Vật lý 9 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:

• 130 câu hỏi trắc nghiệm ôn tập chương 1 Điện học môn Vật lý 9

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

​Chúc các em học tập tốt !