Giải bài tập mạch điện

Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U =6,9V, | r=122, R = Ry = R; = 202, điện trở của dây dẫn và ampe kể không đáng kể, điện trở vôn kế vô cùng lớn.

a) Các khóa Ki, K, đều mở. Tim số chỉ vôn kế

Khi các khóa Ki, K2 đều mở, mạch điện được tách thành hai mạch riêng biệt, mỗi mạch chỉ có một nguồn điện và một điện trở. Do đó, số chỉ của vôn kế ở mỗi nhánh là bằng hiệu điện thế của nguồn điện tương ứng.

Ví dụ:

Số chỉ vôn kế V1 là: U1 = U = 6,9 V.

Số chỉ vôn kế V2 là: U2 = U = 6,9 V.

b) Khóa K mở, K2 đóng, vôn kế chỉ 5,4 V. Tim R, và hiệu điện thế giữa hai điểm A,D?

Khi khóa K1 mở, khóa K2 đóng, mạch điện được tách thành hai mạch riêng biệt, mỗi mạch chỉ có một nguồn điện, một điện trở và một vôn kế.

Số chỉ vôn kế V1 là: U1 = U = 6,9 V.

Điện trở toàn phần của mạch R2 là: R2 = R + r = 20 + 12 = 32 Ω.

Hiệu điện thế giữa hai điểm A,D là: UAD = U1 + U2 = 6,9 + 5,4 = 12,3 V.

c) Các khóa Kỳ, Kỳ đều đóng. Tìm số chỉ của ampe kế

Khi các khóa Kỳ, Kỳ đều đóng, mạch điện được tách thành một mạch duy nhất, có hai nguồn điện nối tiếp.

Điện trở toàn phần của mạch Rt là: Rt = R1 + R2 = 20 + 32 = 52 Ω.

Số chỉ của ampe kế là: It = U / Rt = 6,9 / 52 = 0,13 A.

d) Các khỏa K. Kỵ đều đông, mắc thêm điện trở Rạ song song với đoạn mạch AB (gồm Rc song song với nhánh AB) thì công suất mạch ngoài đạt giả trị cực đại. Tim Rs?

Khi mắc thêm điện trở Rạ song song với đoạn mạch AB, mạch điện được tách thành hai mạch riêng biệt, mỗi mạch chỉ có một nguồn điện, một điện trở và một tải.

Điện trở toàn phần của mạch Rt là:

Rt = (R + Rc)/(1 + Rc/R)

Công suất mạch ngoài Pt là:

Pt = U * It / Rt

Để công suất mạch ngoài đạt giả trị cực đại thì điện trở Rạ phải bằng điện trở Rc, tức là Rs = Rc.

Vậy, khi Rs = Rc = 20 Ω thì công suất mạch ngoài đạt giả trị cực đại là:

Pt = U * It / Rt = 6,9 * 0,13 / (20 + 20)/(1 + 20/20) = 0,086 W

Kết luận

Từ các kết quả trên, ta có các kết quả sau:

a) Số chỉ vôn kế V1 = 6,9 V, V2 = 6,9 V.

b) R2 = 32 Ω, UAD = 12,3 V.

c) Số chỉ ampe kế It = 0,13 A.

d) Rs = Rc = 20 Ω, Pt = 0,086 W.

Lưu ý:

Đây là giải bài tập chính xác nhất có thể dựa trên thông tin được cung cấp.

Nếu có thêm thông tin khác, kết quả giải bài tập có thể thay đổi.

Mọi thắc mắc vui lòng liên hệ với tác giả để được giải đáp.