Trang chủ Vật Lý Lớp 9 Bài 3: Cho mạch điện có sơ đồ như hình...

Bài 3: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ hiệu điện thế đặt vào mạch U = 6V không đổi. R_1 = 2Ω, R_2 = 3Ω, R_x = 12Ω, đèn Đ ghi 3V - 3W. Coi điện trở của đèn k

Câu hỏi :

Bài 3: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ hiệu điện thế đặt vào mạch U = 6V không đổi. R_1 = 2Ω, R_2 = 3Ω, R_x = 12Ω, đèn Đ ghi 3V - 3W. Coi điện trở của đèn không đổi, không phụ thuộc vào nhiệt độ. Điện trở của ampe kế, dây đối không đáng kể. 1. K ngắt: a) R_AC = 2Ω. Tính công suất tiêu thụ ở đèn. b) tính R_AC để đèn sáng bình thường? 2. K đóng: Công suất tiêu thụ ở R_2 là 0,75W. Xác định vị trí con chạy C và tính số chỉ của ampe kế.

image

Lời giải 1 :

Đáp án:

1.

a) \(3,62W\)

b) \(x = 9\Omega \)

2. \(6\Omega \)

Giải thích các bước giải:

1. K ngắt, mạch gồm: \(\left( {{R_d}\parallel \left( {{R_{BC}}\,nt\,{R_2}} \right)} \right)nt\,{R_1}\)

a) Ta có:

\(\begin{array}{l}
{R_d} = \dfrac{{{3^2}}}{3} = 3\Omega \\
{R_{BC}} = {R_x} - {R_{AC}} = 12 - 2 = 10\Omega \\
{R_{NB}} = {R_2} + {R_{BC}} = 3 + 10 = 13\Omega \\
{R_{dNB}} = \dfrac{{{R_d}.{R_{NB}}}}{{{R_d} + {R_{NB}}}} = \dfrac{{3.13}}{{3 + 13}} = \dfrac{{39}}{{16}}\Omega \\
{R_{td}} = {R_1} + {R_{dNB}} = 2 + \dfrac{{39}}{{16}} = \dfrac{{71}}{{16}}\Omega \\
I = \dfrac{U}{{{R_{td}}}} = \dfrac{6}{{\dfrac{{71}}{{16}}}} = \dfrac{{96}}{{71}}A\\
{I_d} = \dfrac{{{R_{NB}}}}{{{R_d} + {R_{NB}}}}.I = \dfrac{{13}}{{3 + 13}}.\dfrac{{96}}{{71}} = \dfrac{{78}}{{71}}A\\
{P_d} = I_d^2.{R_d} = 3,62W
\end{array}\)

b) Ta có:

\(\begin{array}{l}
{R_{BC}} = {R_x} - {R_{AC}} = 12 - x\\
{R_{NB}} = {R_2} + {R_{BC}} = 3 + 12 - x = 15 - x\\
{R_{dNB}} = \dfrac{{{R_d}.{R_{NB}}}}{{{R_d} + {R_{NB}}}} = \dfrac{{3\left( {15 - x} \right)}}{{18 - x}} = \dfrac{{45 - 3x}}{{18 - x}}\\
{R_{td}} = {R_1} + {R_{dNB}} = 2 + \dfrac{{45 - 3x}}{{18 - x}} = \dfrac{{81 - 5x}}{{18 - x}}\\
I = \dfrac{U}{{{R_{td}}}} = \dfrac{6}{{\dfrac{{81 - 5x}}{{18 - x}}}} = \dfrac{{6\left( {18 - x} \right)}}{{81 - 5x}}\\
{I_d} = \dfrac{{{R_{NB}}}}{{{R_d} + {R_{NB}}}}.I = \dfrac{{15 - x}}{{18 - x}}.\dfrac{{6\left( {18 - x} \right)}}{{81 - 5x}} = \dfrac{{6\left( {15 - x} \right)}}{{81 - 5x}}
\end{array}\)

Để đèn sáng bình thường:

\({I_d} = \dfrac{3}{3} = 1A \Rightarrow \dfrac{{6\left( {15 - x} \right)}}{{81 - 5x}} = 1 \Rightarrow x = 9\Omega \)

2. K đóng, mạch gồm: \(\left\{ {{R_d}\parallel \left( {\left( {{R_{AC}}\parallel {R_{BC}}} \right)nt\,{R_2}} \right)} \right\}nt\,{R_1}\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}
{R_{AB}} = \dfrac{{{R_{AC}}.{R_{BC}}}}{{{R_{AC}} + {R_{BC}}}} = \dfrac{{x\left( {12 - x} \right)}}{{12}} = \dfrac{{ - {x^2} + 12x}}{{12}}\\
{R_{2AB}} = {R_{AB}} + {R_2} = \dfrac{{ - {x^2} + 12x}}{{12}} + 3 = \dfrac{{ - {x^2} + 12x + 36}}{{12}}\\
{R_{d2AB}} = \dfrac{{{R_d}.{R_{2AB}}}}{{{R_d} + {R_{2AB}}}} = \dfrac{{3.\dfrac{{ - {x^2} + 12x + 36}}{{12}}}}{{3 + \dfrac{{ - {x^2} + 12x + 36}}{{12}}}} = \dfrac{{3\left( { - {x^2} + 12x + 36} \right)}}{{ - {x^2} + 12x + 72}}\\
{R_{td}} = {R_1} + {R_{d2AB}} = 2 + \dfrac{{3\left( { - {x^2} + 12x + 36} \right)}}{{ - {x^2} + 12x + 72}} = \dfrac{{ - 5{x^2} + 60x + 252}}{{ - {x^2} + 12x + 72}}\\
I = \dfrac{U}{{{R_{td}}}} = \dfrac{{6\left( { - {x^2} + 12x + 72} \right)}}{{ - 5{x^2} + 60x + 252}}\\
{I_2} = \dfrac{{{R_d}}}{{{R_d} + {R_{2AB}}}}.I = \dfrac{{3.12}}{{ - {x^2} + 12x + 72}}.\dfrac{{6\left( { - {x^2} + 12x + 72} \right)}}{{ - 5{x^2} + 60x + 252}} = \dfrac{{216}}{{ - 5{x^2} + 60x + 252}}\\
{P_2} = I_2^2.{R_2} = 0,75 \Rightarrow {I_2} = 0,5A\\
 \Rightarrow \dfrac{{216}}{{ - 5{x^2} + 60x + 252}} = 0,5\\
 \Rightarrow x = 6\Omega 
\end{array}\)

\(\begin{array}{l}
I = \dfrac{U}{{{R_{td}}}} = \dfrac{{6\left( { - {x^2} + 12x + 72} \right)}}{{ - 5{x^2} + 60x + 252}} = 1,5A\\
{I_{d2AB}} = \dfrac{{{R_d}}}{{{R_d} + {R_{2AB}}}}.I = \dfrac{{216}}{{ - 5{x^2} + 60x + 252}} = 0,5A\\
{I_{AC}} = \dfrac{{{R_{BC}}}}{{{R_{AB}}}}.{I_{d2AB}} = \dfrac{{{I_{d2AB}}}}{2} = \dfrac{{0,5}}{2} = 0,25A\\
{I_A} = I - {I_{AC}} = 1,5 - 0,25 = 1,25A
\end{array}\)

Thảo luận

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một 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 lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự 9

Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, sắp phải bước vào một kì thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô và cả kì vọng của phụ huynh ngày càng lớn mang tên "Lên cấp 3". Thật là áp lực nhưng các em hãy cứ tự tin vào bản thân là sẻ vượt qua nhé!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK