PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA MẠCH CẦU CÂN BẰNG
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
a. Mạch cầu có sơ đồ như hình vẽ:
Mạch cầu được chia làm 2 loại: mạch cầu cân bằng và mạch cầu không cân bằng.
* Mạch cầu cân bằng có các tính chất sau:
- Về điện trở: R1/R2 = R3/R4 (R5 là đường chéo của cầu)
- Về dòng điện: I5 = 0
- Về HĐT: U5 = 0
Suy ra: I1 = I2; I3 = I4; U1 = U3; U2 = U4
I1/I3 = R3/R1 ; I2/I4 = R4/R2
* Mạch cầu không cân bằng:
R1/R2 khác R3/R4
I5 khác 0; U5 khác 0
b. Đối với mạch cầu cân bằng:
Vì I5 = 0; U5 = 0 nên ta có thể bỏ R5 và vẽ lại mạch.
Mạch được vẽ lại như sau:
Mạch trở thành (R1 nt R3) // (R2 // R4).
Và ta tính điện trở tương đương như mạch hỗn hợp thông thường.
2. BÀI TẬP VÍ DỤ
Cho mạch điện như hình, Trong đó: R1 = R4 = 4Ω; R2 = 2Ω; R3 = 8Ω; R5 = 10Ω. Điện trở các dây nối và khóa K không đáng kể.
Tính điện trở tương đương của đoạn mạch khi:
a) K mở.
b) K đóng.
Tóm tắt
R1 = R4 = 4; R2 = 2; R3 = 8; R5 = 10. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch khi:
a) K mở.
b) K đóng.
Giải
a) Khi K mở, dòng điện không đi qua R5 nên có thể bỏ qua R5 và vẽ lại mạch điện như sau:
Sơ đồ mạch điện: (R1 nt R3) // (R2 nt R4)
Điện trở tương đương của mạch là:
\({R_{td}} = \frac{{({R_1} + {R_3}).({R_2} + {R_4})}}{{{R_1} + {R_3} + {R_2} + {R_4}}} = \frac{{(4 + 8).(2 + 4)}}{{4 + 8 + 2 + 4}} = 4\Omega \)
b) Khi K đóng, xét tỉ số:
R1/R2 = R3/R4 = 1/2
Nên đây là mạch cầu cân bằng. Do đó I5 = 0 và U5 = 0. Ta vẽ lại mạch như sau:
Sơ đồ mạch: (R1 nt R3) // (R2 nt R4)
Điện trở tương đương của mạch là
\({R_{td}} = \frac{{({R_1} + {R_3}).({R_2} + {R_4})}}{{{R_1} + {R_3} + {R_2} + {R_4}}} = \frac{{(4 + 8).(2 + 4)}}{{4 + 8 + 2 + 4}} = 4\Omega \)
Đáp án: a) 4Ω; b) 4Ω.
3. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = 3Ω; R2 = 4Ω; R3 = 12Ω; R4 = 16Ω; R5 = 10 Ω. Xác định điện trở tương đương của đoạn mạch
Đáp án:
Đây là dạng mạch cầu, có thể vẽ lại như sau:
Ta có thể vẽ lại mạch như sau:
Sơ đồ mạch tương đương: (R1 nt R2) // (R3 nt R4)
Đáp án: Rtd = 5,6 Ω
Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = 3Ω; R2 = 6 Ω; R3 = 4 Ω; R4 = 8Ω; R5 = 5 Ω. Xác định điện trở tương đương của đoạn mạch
Đáp án:
Ta có thể vẽ lại mạch như sau:
Sơ đồ mạch: (R1 nt R2) // (R3 nt R4)
Đáp án: Rtd = 36/7 Ω
...
------( Để xem đầy đủ nội dung của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Phương pháp giải dạng bài tập Tính điện trở tương đương của mạch cầu môn Vật Lý 9 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang 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.
Chúc các em học tập tốt !
