BÀI TOÁN TÍNH ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG, ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH CHỈ CHỨA CÁC ĐIỆN TRỞ R, BÓNG ĐÈN, CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA ĐOẠN MẠCH.. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và h
Trang 1BÀI TOÁN TÍNH CÔNG CỦA LỰC LẠ, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CỦA NGUỒN ĐIỆN.
Bài 1 Lực lạ thực hiện công 1200 mJ khi di chuyển một lượng điện tích 5.10-2 C giữa hai cực bên trong nguồn điện Tính suất điện động của nguồn điện này Tính công của lực lạ khi di chuyển một lượng điện tích 125.10-3 C giữa hai cực bên trong nguồn điện ĐS: ξ= 24V ; A = 3J
Bài 2 Pin Lơ – clăng – sê sản ra một công là 270 J khi dịch chuyển lượng điện tích là 180 C giữa hai cực bên
trong pin Tính công mà pin sản ra khi dịch chuyển một lượng điện tích 60 C giữa hai cực bên trong pin ĐS: 90J
Bài 3 Một bộ acquy có suất điện động 12V nối vào một mạch kín.
a Tính lượng điện tích dịch chuyển ở giữa hai cực của nguồn điện để acquy sản ra công 540 J Đs: 45C
b Thời gian dịch chuyển lượng điện tích này là 5 phút Tính cường độ dòng điện chạy qua acquy này ĐS: 0,15A
c Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 1 phút
ĐS: 5,625.1019.
Bài 4 Một bộ acquy có cung cấp một dòng điện 5A liên tục trong 4 giờ thì phải nạp lại.
a. Tính cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cấp liên tục trong thời gian 12 giờ thì phải nạp lại ĐS: I = 15A
b. Tính suất điện động của acquy này nếu trong thời gian hoạt động trên nó sản sinh một công
1728 kJ ĐS: 8/3V
Bài 5 Một bộ acquy có suất điện động 12V, cung cấp một dòng điện 2A liên tục trong 8 giờ thì phải nạp lại
Tính công mà acquy sản sinh ra trong khoảng thời gian trên ĐS: 691200J
BÀI TOÁN TÍNH ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ.
Bài 6 Mạng điện trong một ngôi nhà có 4 bóng đèn loại 220V – 50W và 2 bóng đèn 220V – 100W Mỗi ngày
các bóng đèn được sử dụng thắp sáng trung bình 5 giờ Đèn sáng bình thường
a Tính điện năng tiêu thụ của nhà đó trong một tháng 30 ngày
b Tính số tiền điện nhà đó phải trả trong một tháng trên Biết giá 1kWh là 700 đồng
ĐS: a, 216MJ = 60kWh ; b, 42000 đồng
Bài 7 Một nhà có một bàn là loại 220V – 1000W, và một máy bơm nước loại 220 – 500W Trung bình mỗi
ngày nhà đó dùng bàn để là quần áo trong thời gian 2 giờ, bơm nước để dùng, tưới trong thời gian 5 giờ
a. Tính điện năng tiêu thụ bàn là, máy bơm nước của nhà đó trong một tháng 30 ngày ĐS: 135kWh
b. Tính số tiền điện nhà đó phải trả khi sữ dụng hai thiết bị trên trong một tháng Biết giá 1kWh là
700 đồng ĐS: 94500 đồng
BÀI TOÁN TÍNH ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG, ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH CHỈ CHỨA CÁC ĐIỆN TRỞ R, BÓNG ĐÈN, CÔNG SUẤT TIÊU THỤ
CỦA ĐOẠN MẠCH.
Bài 8 Đoạn mạch gồm điện trở R1 = 300(Ω), mắc song song với điện trở R2 = 600(Ω), hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 24 V Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là bao nhiêu?
ĐS: I1 = 0,08 A; I2 = 0,04 A
Bài 9 Cho R1 = 6(Ω),R2 = 4(Ω), mắc nối tiếp với nhau và mắc vào hiệu điện thế 20V
a. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở?
b. Tính công suất tỏa nhiệt trên mỗi điện trở và đoạn mạch?
c. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R2 trong 10 phút?
Trang 2ĐS: a, I1 = I2 =2A; U1 = 12V; U2 =8V;
b, P1 = 24W; P2 =16W; P = 40W; c, Q2 =9600J
Bài 10 Giữa hai đầu A và B của một mạch điện có mắc song song ba dây dẫn
có điện trở R1 = 4 Ω, R2 = 5 Ω, R3 = 20 Ω
a. Tìm điện trở tương đương của ba điện trở đó?
b. Tìm hiệu điện thế giữa hai đầu A,B và cường độ dòng trong mỗi nhánh nếu
cường độ trong mạch chính là 5A?
ĐS: a) 2Ω; b) 10V; 2,5A; 2A; 0,5A
Bài 11 Cho mạch điện như hình vẽ: R1 = 1 Ω, R2= R3 = 2 Ω, R4 = 0,8 Ω Hiệu
điện thế UAB = 6 V
a. Tìm điện trở tương đương của mạch?
b. Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi
điện trở?
c. Tính hiệu điện thế UAD
ĐS: a) 2Ω; b) I1 = I2 =1,2A; I3 = 1,8A I4 = 3A; U1 =1,2V; U2 = 2,4V; U3 = 3,6V;
U4 =2,4V; c) UAD = 3,6V
Bài 12 Có mạch điện như hình vẽ:
R1 = 12 Ω, R2 = 4 Ω, R3 = 6 Ω Hiệu điện thế UAB = 24 V
a. Khi R4 = 6 Ω, R5 = 9 Ω
+ Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở Đs: I1= 4/3A; I2= I3= 0,8A ; I4= I5=
8/15A + Tính hiệu điện thế UMN, UAN ĐS: UMN = 0 ; UAN = 19,2V
b. Khi R4 = 7 Ω, R5 = 8 Ω
+ Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.Đs: I1= 4/3A; I2= I3= 0,8A ; I4= I5=
8/15A + Tính hiệu điện thế UMN, UAN.ĐS: UMN = 8/15V ; UAN = 296/15V = 19,73V
Bài 13 Cho mạch điện như hình vẽ: U = 12 V; R1 = 24 Ω, R3 = 3,8 Ω
Ra = 0,2 Ω Am – pe – kế chỉ 1A Tính:
a. Điện trở R2 ĐS: R2 = 12 Ω
b. Nhiệt lượng tỏa ra trên R1 trong thời gian 5 phút ĐS: Q = 800J
c. Công suất tỏa nhiệt trên R2 ĐS: 16/3W
Bài 14 Một bóng đèn có ghi 6V – 6W, khi mắc bóng đèn vào hiệu điện thế U = 6 V thì cường độ dòng điện qua
bóng là bao nhiêu? ĐS: 1A
Bài 15 Có hai bòng đèn loại : 220V – 100W và 220V – 250W được mắc song song vào nguồn điện 220V.
a Tính điện trở của mỗi bóng đèn và cường độ dòng điện qua mỗi bóng đèn
ĐS: RĐ1 = 484Ω và RĐ2 = 193,6Ω; IĐ1 = 5/11A và IĐ2 = 25/22A
b Hỏi 2 đèn sáng như thế nào? Giải thích
Bài 16 Cho hai đèn Đ1(3V- 3W); Đ2(6V- 6W) mắc nối tiếp với nhau vào hiệu điện thế 18V
a. Xác định các giá trị định mức của bóng đèn?
b. Tính cường độ dòng điện qua bóng đèn và hiệu điện thế hai đầu mỗi bóng đèn?
ĐS: IĐ1 = IĐ2 =2A; UĐ1 = 6V; UĐ2 =12V
c. Các đèn sáng như thế nào?
R1
R2
R3
R4
R1 R2
R
3
D
C
R1
R2 R3
R4 R5
M
N
A
R1
R2
R3
U
Ra
Trang 3Bài 17 Để bóng đèn loại 120V – 60W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế là 220V, người ta phải
mắc nối tiếp với bóng đèn một điện trở có giá trị bao nhiêu?
ĐS: R = 200 (Ω)
Bài 18 Có hai bóng đèn: Đ1(120V- 60W); Đ2(120V- 45W) được mắc
vào hiệu điện thế 240 V như hai hình vẽ:
a Tính điện trở R1 và R2 ở hai cách mắc
Biết rằng các đèn sáng bình thường b Tính công suất tiêu thụ của mạch
điện trong hai trường hợp trên
ĐS: a, R1 = 960/7Ω và R2 = 960Ω;
b, Pm1 = 210W ; Pm2 = 120W
ĐỊNH LUẬT ÔM CHO TOÀN MẠCH
Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ
ξ = 4,5V và r = 1Ω R1 = 3Ω, R2 = 6Ω
a.Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và các điện trở?
b.Công suất của nguồn, công suất tiêu thụ ở mạch ngoài ?
c.Công suất hao phí và hiệu suất của nguồn?
ĐS: a) I = 1,5A; I1=1A; I2 = 0,5A;
b) Png = 6,75W; P = 4,5W; Php = 2,25W; H =67%
Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ ξ =12V và r =1Ω R1=6Ω, R2= R3=10Ω
ξ, r
R2
R1
ξ , r
R1
R2
R3
Đ2
Đ1
R1
U
R2
Đ2 Đ
1
U
Trang 4a Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở.
b Tính điện năng tiêu thụ của mạch ngoài trong 10 phút và công suất tỏa nhiệt ở mỗi điện
trở
c Tính công của nguồn điện sản ra trong 10 phút và hiệu suất của nguồn điện
ĐS: a) I = 1A; U1 = 6V; U2 = U3 = 5V;
b) A = 6600J; P1 = 6W; P2 = P3 = 2,5W;
c) Ang = 7200J; H = 91,67%
Bài 3: Cho mạch điện nguồn điện có điện trở trong r=1Ω Các điện trở của mạch ngoài R1=6Ω, R2=2Ω, R3=3Ω
mắc nối tiếp nhau Dòng điện chạy trong mạch là 1A
a Tính suất điện động của nguồn điện và hiệu suất của nguồn điện
b Tính công suất tỏa nhiệt của mạch ngoài và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở,
ĐS: a) ξ= 12V; H = 91,67% ; b) P = 11W; U1 = 6V; U2 = 2V; U3 = 3V
Bài 4: Khi mắc điện trở R1=10Ω vào hai cực của một nguồn điện thì dòng điện chạy trong mạch là 2A, khi nối mắc điện trở R2=14Ω vào hai cực của một nguồn điện thì dòng điện chạy trong mạch là 1,5A Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện ĐS: ξ= 24V; r = 2Ω
Bài 5: Khi mắc điện trở R1 = 4Ω vào hai cực của một nguồn điện thì dòng điện chạy trong mạch là 0,5A, khi nối mắc điện trở R2 = 10Ω vào hai cực của một nguồn điện thì dòng điện chạy trong mạch là 0,25 A
Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện ĐS: E = 3V; r = 2Ω
Bài 6: Khi mắc điện trở R1 vào hai cực của một nguồn điện có điện trở r = 4Ω thì dòng điện chạy trong mạch là 1,2A, khi mắc thêm một điện trở R2 = 2Ω nối tiếp với R1 vào mạch điện thì dòng điện chạy trong mạch là 1 A Tính suất điện động của nguồn điện và điện trở R1
ĐS: ξ= 12V; R1 = 6Ω
Bài 7: Khi mắc điện trở R1= 500Ω vào hai cực của một nguồn điện thì hiệu điện thế mạch ngoài là U1 = 0,1 V, nếu thay R1 bởi điện trở R2 = 1000Ω thì hiệu điện thế mạch ngoài là U2 = 0,15 V Tính suất điện động của nguồn điện
ĐS: E = 0,3V
Bài 8: Khi mắc điện trở R1= 10Ω vào hai cực của một nguồn điện có suất điện động E = 6V thì công suất tỏa nhiệt trên điện trở là P = 2,5W Tính hiệu điện thế hai đầu nguồn điện và điện trở trong của nguồn điện
ĐS: U = 5V; r = 2Ω
Bài 9: Có mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện điện ξ=12V và có
điện trở trong r = 0,5 Ω Các điện trở mạch ngoài R1 = 4,5Ω, R2 = 4Ω, R3 = 3Ω
a K mở Tìm số chỉ của ampe kế , hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở, công suất tỏa nhiệt
của mạch ngoài, hiệu suất của nguồn điện
ĐS: I = 1A; U1 = 4,5V; U2 = 4V; U3 = 3V; P = 11,5W; H = 95,83%
b K đóng Tìm số chỉ của ampe kế , hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở, công suất tỏa nhiệt
của mạch ngoài, hiệu suất của nguồn điện
ĐS: I = 1,5A; U1 = 6,75V; U2 = 0V; U3 = 4,5V; P = 16,875W; H = 93,75%
A K
R 1
R 2
R 3
ξ , r
Trang 5Bài 10: Có mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện điện ξ=12V và có điện trở
trong r = 0,5 Ω Các điện trở mạch ngoài R2 = 6Ω, R3 = 12Ω Điện trở R1 có giá trị thay
đổi từ 0 đến vô cùng.Điện trở ampe kế không đáng kể
a Điều chỉnh R1 = 1,5Ω Tìm số chỉ của ampe kế và cường độ dòng điện qua các điện trở
Tính công suất tỏa nhiệt của mạch ngoài, hiệu suất của nguồn điện
b Điều chỉnh R1 có giá trị bằng bao nhiêu thì công suất mạch ngoài đạt giá trị cực đại
ĐS: I = 2A;I1 = 2A;I2 = 4/3A; I3 = 2/3A; P = 22W ; H = 91,67%.R1 = 4,5Ω
Bài 11: Có mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện điện ξ=12V, có điện trở trong
r = 1Ω Đèn có ghi 6V – 3W Tính giá trị của biến trỏ Rb để đèn sáng bình thường
ĐS: R = 11Ω
Bài 12: Có mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện điện ξ= 24V và có điện trở
trong r=1 Ω Trên các bóng đèn có ghi: Đ1(12V- 6W), Đ2(12V – 12W), điện trở R=3Ω
a Các bóng đèn sáng như thế nào? Tính cường độ dòng điện qua các bóng đèn
b Tính công suất tiêu thụ của mạch điện và hiệu suất của nguồn điện
ĐS:a) I = 2A; IĐ1 = 1/3A; IĐ2 = 2/3A.b) P = 44W; H = 91,67%
Bài 13: Có mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện điện ξ =18V và có điện trở
trong r=1Ω Trên các bóng đèn có ghi: Đ1(12V- 12W),Đ2(12V -6W), biến trở R có giá trị
biến thiên từ 0 đến 100Ω
a Điều chỉnh R = 6Ω Tính cường độ dòng điện chạy qua các bóng đèn và điện trở So
sánh độ sáng của hai bóng đèn
b Điều chình R bằng bao nhiêu để đèn Đ1 sáng bình thường
ĐS: a) IR = 0,808A; IĐ1 = 1,01A; IĐ2 = 0,202A b) R = 120/19Ω
Bài 14: Có mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện điện ξ=3V Các điện trở
mạch ngoài R1 = 5Ω Điện trở của ampe kế không đáng kể, ampe kế chỉ 0,3A, vôn kế chỉ
1,2 V Tính điện trở trong của nguồn, công suất tiêu thụ của mạch ngoài, hiệu suất của
nguồn điện
ĐS: r = 1Ω ; P = 0,81W ; H = 90%
Bài 15: Có mạch điện như hình vẽ Các điện trở mạch ngoài R1 = 6Ω, R2 =5,5Ω
Điện trở của ampe kế và khóa K không đáng kể, điện trở của vôn kế rất lớn
Khi K mở vôn kế chỉ 6V Khi K đóng vôn kế chỉ 5,75 V, ampe kế chỉ 0,5 A Tính ξ và r?
ĐS: ξ = 6V ; r = 0,5Ω
Bài 16: Có mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động ξ=12V, điện trở trong
r=1Ω R là biến trở
a Điều chỉnh R để công suất mạch ngoài là 11W Tính giá trị R tương ứng Tính công suất
của nguồn trong trường hợp này
b Phải điều chỉnh R có giá trị bao nhiêu để công suất tỏa nhiệt trên R là lớn nhất
ξ , r
R
1
R2
R3
A
Rb
Đ
ξ, r
Đ
1
Đ
2
R
ξ , r
Đ 1
R
ξ , r
Đ 2
ξ, r
V
A
R 1 R 2
ξ, r
V
A
K
R
ξ, r
ξ, r
R1
R2
Trang 6ĐS: a) R = 11Ω ; Png = 12W và R = 1/11Ω ; P = 132W ; b) R = 1Ω
Bài 17: Có mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động ξ = 12V,
điện trở trong r = 3Ω Điện trở R1 = 12Ω Hỏi R2 bằng bao nhiêu để:
Công suất mạch ngoài lớn nhất Tính công suất này
ĐS: R2 = 4Ω; P = 12W
Bài 18: Có mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động ξ = 24V,
điện trở trong r = 6Ω Điện trở R1 = 4Ω Hỏi R2 bằng bao nhiêu để:
a Công suất mạch ngoài lớn nhất Tính công suất của nguồn khi đó
b Công suất trên R2 lớn nhất Tính công suất này R2 = 10Ω; P2 = 14,4W
ĐS: a) R2 = 2Ω; Png = 48W
Bài 19: Có mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động ξ = 12V, điện trở trong
r=1Ω Điện trở R1=6Ω, R3 = 4Ω Hỏi R2 bằng bao nhiêu để công suất trên R2 lớn nhất
Tính công suất này
ĐS: 30Ω; 14,4W
Bài 20: Cho mạch điện như hình vẽ: R1=R2=6Ω, R3=3Ω, r=5Ω, RA=0 Ampe kế A1 chỉ
0,6A Tính suất điện động của nguồn và số chỉ của Ampe kế A2
ĐS: ξ = 5,2V ; Ampe kế A2 chỉ 0,4A
Bài 21: Cho mạch điện như hình vẽ: ξ = 15V, R = 5Ω,Đ1 (6V – 9W)
a K mở, đèn Đ1 sáng bình thường Tìm số chỉ của ampe kế và điện trở trong của nguồn
b K đóng Ampe kế chỉ 1A và đèn Đ2 sáng bình thường Biết Rđ2 = 5Ω
Hỏi đèn Đ1 sáng thế nào? Tính công suất định mức của Đ2
ĐS: a) Ampe kế chỉ 1,5A ; r = 1Ω b) Đèn 1 sáng mạnh; PĐ2 = 5W
Bài 22: Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động ξ=7,8V,và điện trở
trong r=0,4Ω Các điện trở mạch ngoài R1=R2=R3=3Ω, R4=6Ω
a Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở
b Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D
c Tính hiệu điện thế hai đầu nguồn điện và hiệu suất của nguồn điện
ĐS: a) I1 = I2 = 1.17A ; I3 = I4 = 0,78A ; U1 = U2 = 3,51V ; U3 = 2,34V ; U4 = 4,68V
b) UCD = -1,17V c) UAB = 7,02V ; H = 90%
Bài 23: Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động ξ=21V, r=1Ω Các
điện trở mạch ngoài R1=2Ω, R2=4Ω,R3=R4=6Ω, R5=2Ω
a Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở
Tính công suất tiêu thụ của mạch ngoài
b Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D
c Tính hiệu suất của nguồn điện
ĐS: a) I1=I2=2A ; I3=I4=1A ; I5=3A ;U1=4V; U2=8V; U3 =U4 =6V; U5=6V; P=54W
b) UCD=2V c) H = 85,7%
Bài 24: Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động ξ=12V, r= 0,1Ω Các
ξ, r
ξ, r
R 1
R 2
R 3
A1
111
11
A2 2
ξ , r
ξ , r
C
D
A
ξ , r
K
Đ 2
Đ 1
R
R 5
ξ , r
C D
D
ξ , r
R
Trang 7điện trở mạch ngoài R1=R2=2Ω, R3=4Ω, R4=4,4Ω.
a.Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở
b.Tính hiệu điện thế UCD, UAB Tính công suất tiêu thụ của mạch ngoài và hiệu suất nguồn
điện
ĐS: a) I1 =1,5A; I2 =I3 = 0,5A;I4 = 2A ; U1 =3V; U2 = 1V ; U3 =2V; U4 = 8,8V
b) UCD = 10,8V; UAB = 3V c) ĐS: P = 23,6W; H = 98,3%
Bài 25: Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động ξ= 6V, r=0,5Ω Các
điện trở mạch ngoài R1=R2=2Ω, R3=R5=4Ω, R4=6Ω Điện trở của ampe kế không đáng kể
a Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở
b Tìm số chỉ của ampe kế, tính công suất tỏa nhiệt của mạch ngoài và hiệu suất nguồn
điện
ĐS:a) I1 =1A; I2 =0,75A; I4 = 0,25A;I3 = I5 = 0,5A ; U1 =2V; U2 =U4 = 1,5V ; U3 =U5 = 2V
b) IA = 0,25A; P = 5,5W ; H = 91,67%
Bài 26: Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động ξ=6V,r=0,5Ω Các
điện trở mạch ngoài R1=R2=R4=4Ω, R3=R5=2Ω Điện trở của ampe kế không đáng kể
a Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở
b Tìm số chỉ của ampe kế, tính hiệu điện thế hai đầu nguồn điện
ĐS: a)I1 =0,8A; I2 =I4 = 0,4A;I3 =I5 =0,4A;U1 =3,2V;U2 =U4 =1,6V;U3=U5 = 0,8V;
b)IA = 0A; P = 4,48W
C
D
ξ , r
R 2
R 1
A
R 3
C
D
ξ , r
R 2
R 1
A
R 3