Tóm tắt:
`R_1=60` $\Omega$
`R_2=30 `$\Omega$
`R_3=85` $\Omega$
$U_{MN}$`=38V`
`a, R_4=30` $\Omega$
`I_A=?`
Chiều `I_A=?`
`b, I_A=0,1A`
`R_4=?`
________________________________________________________________________________
Giải:
`a,` Điện trở tương đương của `R_1` và `R_2:`
$\dfrac{1}{R_{12}}$`=1/R_1+1/R_2=1/60+1/30=1/20`
`=>`$R_{12}$`=20` $\Omega$
Điện trở tương đương của `R_3` và `R_4:`
$\dfrac{1}{R_{34}}$`=1/R_3+1/R_4=1/85+1/30=23/510`
`=>`$R_{34}$`=510/23` $\approx$ `22,2` $\Omega$
Điện trở tương đương toàn mạch MN:
`R=`$R_{12}$`+`$R_{34}$`=20+22,2=42,2` $\Omega$
Cường độ dòng điện qua mạch MN:
`I=`$\dfrac{U_{MN}}{R}$`=38/(42,2)` $\approx$ `0,9A`
Hiệu điện thế giữa `2` đầu $R_{12}$ và $R_{34}$:
$U_{12}$`=I.`$R_{12}$`=0,9.20=18V`
$U_{34}$`=I.`$R_{34}$`=0,9.22,2` $\approx$ `20V`
Cường độ dòng điện qua `R_1` và `R_3:`
`I_1=`$\dfrac{U_{12}}{R_1}$`=18/60` $\approx$ `0,3A`
`I_3=`$\dfrac{U_{34}}{R_3}$`=20/85` $\approx$ `0,24A`
Ta có:
$\begin{cases} I_1=0,3A\\I_3=0,24A \end{cases}$
`=>I_1 > I_3`
Vậy cường độ dòng điện ampe kế đi theo chiều từ `B` đến `A`
Cường độ dòng điện qua ampe kế: `I_A=I_1-I_3=0,3-0,24=0,06A`
`b,` Điện trở tương đương của `R_3` và `R_4:`
$R_{34}$`=(R_3.R_4)/(R-3+R_4)=(85.R_4)/(85+R_4)`
Điện trở tương đương toàn mạch:
`R'=`$R_{12}$`+`$R_{34}$`=20+(85.R_4)/(85+R_4)=(1700+105.R_4)/(85+R_4)`
Cường độ dòng điện trong mạch chính:
`I'=U/(R')=38/(1700+105R_4).(1)/(85+R_4)=(38.(85+R_4))/(1700+105R_4)`
Hiệu điện thế giữa `2` đầu $R_{12}$:
$U_{12}$`=I'.`$R_{12}$`=(38.(85+R_4))/(1700+105R_4).20=(7,6.(85+R_4))/(17+1,05R_4)`
Cường độ dòng điện qua `R_1:`
`I_1'=` $\dfrac{U_{12}}{R_1}$`=(7,6.(85+R_4))/(17+1,05R_4).1/60=(7,6.(85+R_4))/(60.(17+1,05R_4))`
`=(0,127.(85+R_4))/(17+1,05R_4)`
HĐT giữa `2` đầu $R_{34}$:
$U_{34}$`=I'.`$R_{34}$`=(38.(85+R_4))/(1700+105R_4).(85.R_4)/(85+R_4)=(32,3R_4)/(17+1,05R_4)`
Cường độ dòng điện qua điện trở `R_3:`
`I_3'=` $\dfrac{U_{34}}{R_3}$`=(32,3.R_4)/(85.(17+1,05R_4))=(0,38R_4)/(17+1,05R_4)`
Mặt khác, ta có: `I_3'=I_1'+0,1`
`<=>(0,38.R_4)/(17+1,05.R_4)=(0,127.(85+R_4))/(7+1,05R_4)+0,1` (*)
Giải pt (*) ta được:
`=>R_4=84,4` $\Omega$
Đáp án:
`a. \ I_A=0,0647 \ A`
`b. \ R_4=85,6 \ \Omega`
Giải thích các bước giải:
Sơ đồ đoạn mạch: $(R_1 \ // \ R_2) \ nt \ (R_3 \ // \ R_4)$
`R_{12}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\frac{60.30}{60+30}=20 \ (\Omega)`
a) `R_{34}=\frac{R_3R_4}{R_3+R_4}=\frac{85.30}{85+30}≈22,174 \ (\Omega)`
`I=\frac{U_{MN}}{R_{12}+R_{34}}=\frac{38}{20+22,174}≈0,9 \ (A)`
`U_1=U_{12}=IR_{12}=0,9.20=18 \ (V)`
`I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{18}{60}=0,3 \ (A)`
`U_3=U_{34}=U_{MN}-U_{12}=38-18=20 \ (V)`
`I_3=\frac{U_3}{R_3}=\frac{20}{85}≈0,2353 \ (A)`
Vì `I_1>I_3` nên dòng điện qua ampe kế có chiều từ `B` đến `A`
`I_A=I_1-I_3=0,3-0,2353=0,0647 \ (A)`
b) `R_{34}=\frac{R_3R_4}{R_3+R_4}=\frac{85x}{85+x}`
$I=\dfrac{U_{MN}}{R_{12}+R_{34}}=\dfrac{38}{20+\dfrac{85x}{85+x}}$
$U_1=U_{12}=IR_{12}=\dfrac{38}{20+\dfrac{85x}{85+x}}.20=\dfrac{760}{20+\dfrac{85x}{85+x}}$
$I_1=\dfrac{U_1}{R_1}=\dfrac{760:60}{20+\dfrac{85x}{85+x}}$
$U_3=U_{34}=IR_{34}=\dfrac{38}{\dfrac{1700+105x}{85+x}}.\dfrac{85x}{85+x}=\dfrac{3230x}{1700+105x}$
`I_3=\frac{U_3}{R_3}=\frac{3230}{1700+105x}`
Ta có:
$I_1+I_A=I_3 ⇔ \dfrac{760:60}{20+\dfrac{85x}{85+x}}+0,1=\dfrac{3230}{1700+105x} ⇒ x≈85,6 \ (\Omega)$
Vật lý học là 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 lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, chúng ta sắp phải bước vào một kỳ thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô. Áp lực từ kỳ vọng của phụ huynh và tương lai lên cấp 3 thật là lớn, nhưng hãy tin vào bản thân và giữ vững sự tự tin!
Copyright © 2024 Giai BT SGK