Chuyên đê điện học - toanhoclavotan ON HSG DIEN CHUONG

Chuyên đê điện học - toanhoclavotan ON HSG DIEN CHUONG tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập...

Ph©n phèi ch¬ng tr×nh bdhs giái lý 9

PhÇn IV: ®iÖn häc

D¹ng 1 §o¹n m¹ch nèi tiÕp - m¹ch song song - m¹ch hçn hîp D¹ng 2 Bµi to¸n h¹ thÕ

D¹ng 3 Bµi to¸n chuyÓn m¹ch

1

-1/ Muốn duy trì một dòng điện lâu dài trong một vật dẫn cần duy trì một điện trờng

trong vật dẫn đó Muốn vậy chỉ cần nối 2 đầu vật dẫn với 2 cực của nguồn điện thành mạch kín.

Càng gần cực dơng của nguồn điện thế càng cao Quy ứơc điện thế tại cực dơng của nguồn điện , điện thế là lớn nhất , điện thế tại cực âm của nguồn điện bằng 0 Quy ớc chiều dòng điện là chiều chuyển dời có hớng của các hạt mang điện tích d-

ơng, Theo quy ớc đó ở bên ngoài nguồn điện dòng điện có chiều đi từ cực dơng, qua

vật dẫn đến cực âm của nguồn điện (chiều đi từ nơi có điện thế cao đến nơi có diện thế thấp)

Độ chênh lệch về điện thế giữa 2 điểm gọi là hiệu điện thế giữa 2 điểm đó :

VA-VB= UAB Muốn duy trì một dòng điện lâu dài trong một vật dẫn cần duy trì một HĐT giữa 2 đầu vật dẫn đó ( U=0  I =0)

a/ Định luật về nút mạng

- Từ công thức: I= I 1 + I 2 + … +I +I n (đối với mạch mắc song song), ta có thể phát biểu tổng quát: ở mỗi nút, tổng các dòng điện đi đến điểm nút bằng tổng các dòng

điện đi ra khỏi nút”

Chú ý: +) Dòng điện I K mang dấu (+) nếu cùng chiều đi trên mạch

+) Dòng I K mang dấu (-) nếu ngợc chiều đi trên mạch.

M+ -

R 3 = R 4 = 15W

I 2 = 0,3A

a,Tính điện trở toàn mạch

b, Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở

c, Biết mỗi điện trở đều có thể chịu đợc hiệu điện thế lớn nhất là 30V Tìm hiệu điện thế lớn nhất mà bộ 4 điện trở mắc nh trên chịu đợc

W

Tính RMN=?

Dạng 2: bài toán hạ thế I/ Lý thuyết chung:

Càng gần cực dơng của nguồn điện thế càng cao

Độ chênh lệch về điện thế giữa 2 điểm gọi là hiệu điện thế giữa 2 điểm đó :

a,Tính điện trở tơng đơng R AB của đoạn mạch.

b,Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở và số

chỉ của ampe kế A.

c, Tính U AC , U BC

Baứi 2:Giửừa hai ủieồm MN cuỷa maùch

ủieọn coự hieọu ủieọn theỏ luoõn luoõn khoõng

ủoồi vaứ baống 12V,ngửụứi ta maộc

noỏi tieỏp hai ủieọn trụỷ R 1 =10W vaứ R 2 =14W.

a)Tớnh ủieọn trụỷ tửụng ủửụng cuỷa ủoaùn maùch.

b)Tớnh cửụứng ủoọ doứng ủieọn chớnh,cửụứng ủoọ doứng ủieọn qua moói ủieọn trụỷ vaứ hieùu ủieọn theỏ giửừa hai ủaàu moói ủieọn trụỷ.

c)Maộc theõm ủieọn trụỷ R 3 noỏi tieỏp vụựi hai ủieọn trụỷ treõn.duứng voõn keỏ ủo ủửụùc hieọu ủieọn theỏ giửừa hai ủaàu R 3 laứ U 3 = 4V.Tớnh ủieọn trụỷ R 3

4

-N M

C

A

+

Bài 3 Cho mạch điện như hình 4.8 R1 =15W., R 2 = R 3 = 20W, R 4 =10W Ampe kế chỉ 5A.

Tính điện trở tương đương của

VD : Cho mạch điện như hình vẽ

Quy t ắc 2: Tách nút: Ta có thể tách một nút thành nhiều điểm khác nhau, nếu các

điểm vừa tách ra có cùng điện thế

điện thế giữa hai đầu của nó bằng nhau

Các trờng hợp cụ thể: các vật dẫn nằm trong mạch hở; một điện trở khác 0 mắc song song với một vật dãn có điện trở bằng 0( điện trở đã bị nối tắt) ; vôn kế có điện trở rất lớn (lý tởng)

C Q

r

r r

r r

CHÚ í:

Khi giải cỏc bài toỏn với những mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nờn tỡm cỏch vẽ một sơ đồ tương đương đơn giản hơn Trờn sơ đồ tương đương, những điểm cú điện thế như nhau được gộp lại để làm rừ những bộ phận đơn giản hơn của đoạn mạch được ghộp lại như thế nào để tạo thành đoạn mạch điện phức tạp.

Bài 1

Trong các sơ đồ sau đây, hãy cho biết bóng nào đợc mắc nối tiếp với bóng nào và song song với bóng nào?

Bài 2

Tính điện trở tơng đơng của các đoạn mạch a và b dới đây, biết rằng mỗi điện

trở đều có giá trị bằng r

1 3

2 4

2 4 1 3

Bài 3: Cho mạch điện nh hình dới, có hai công tắc K 1 và K 2 , biết các điện trở

R 1 = 12,5W ; R 2 = 4W, R 3 = 6W Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch U MN =

48,5(V)

a) K 1 đóng, K 2 ngắt, tìm cờng độ dòng điện qua các điện trở

b) K 1 ngắt, K 2 đóng, cờng độ dòng điện trong mạch lúc này là 1A Tính R 4

c) K 1 và K 2 cùng đóng Tính điện trở tơng đơng của cả mạch và cờng độ dòng điện của mạch chính.

7

đoạn mạch AB có hiệu điện thế 6V.

Tính cờng độ dòng điện đi qua mỗi điện

trở.

R 1 R 4

C

Với R1=1W;R2=2 W; R3=3 W ; R4=6 W ( Điện trở dây nối không đáng kể ) Tính Rtđ =

? trong các trờng hợp sau :

Điện trở tương đương của đoạn mạch:

6 3

6 3 36

R R

R R R

5 236

5 236 2365

R R

R R R

12365 4

12365 4

R R

R R

R AB

b/ Cường độ dòng điện chạy trong mạch:

) (

4 A

R

U I

4 4

R

R I

Bỏ qua điện trở của các khóa K

Tính cường độ dòng diện qua

mỗi điện trở khi:

U + - A

Bài 28: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ biết:

Bỏ qua điện trở của các khóa k và điện trở của ampe kế

a/ Khi K1, K2 đều mở, ampe kế chỉ A

8

3 Tính điện trở R4.

b/ Khi K1 đóng, K2 mở ampe kế chỉ bao nhiêu?

c/ Khi K1 mở, K2 đóng ampe kế chỉ bao nhiêu?

d/ Khi K1, K2 cùng đóng ampe kế chỉ bao nhiêu?

Dạng 3 : Mach điện có vai trò của vôn kế và ampe kế

I, Lý thuyết

1/ Vai trò của am pe kế trong sơ đồ:

* Nếu am pe kế lý tởng ( Ra=0) , ngoài chức năng là dụng cụ đo nó còn có vai trò

nh dây nối do đó:

Có thể chập các điểm ở 2 đầu am pe kế thành một điểm khi bién đổi mạch điện tơng

đơng( khi đó am pe kế chỉ là một điểm trên sơ đồ)

Nếu am pe kế mắc nối tiếp với vật nào thì nó đo cờng độ d/đ qua vậtđó.

Khi am pe kế mắc song song với vật nào thì điện trở đó bị nối tắt ( đã nói ở trên) Khi am pe kế nằm riêng một mạch thì dòng điện qua nó đợc tính thông qua các dòng ở 2 nút mà ta mắc am pe kế ( dạ theo định lý nút).

* Nếu am pe kế có điện trở đáng kể, thì trong sơ đồ ngoài chức năng là dụng cụ đo

ra am pe kế còn có chức năng nh một điện trở bình thờng Do đó số chỉ của nó còn

đợc tính bằng công thức: I a =U a /R a

2/ Vai trò của vôn kế trong sơ đồ:

a/ trờng hợp vôn kế có điện trỏ rất lớn ( lý tởng):

*Vôn kế mắc song song với đoạn mạch nào thì số chỉ của vôn kế cho biết HĐT giữa

2 đầu đoạn mạch đó:

U V =U AB =I AB R AB

*có thể bỏ vôn kế khi vẽ sơ đồ mạch điện tơng đơng

*Những điện trở bất kỳ mắc nối tiếp với vôn kế đợc coi nh là dây nối của vôn kế

( trong sơ đồ tơng đơng ta có thể thay điện trở ấy bằng một điểm trên dây nối), theo công thức của định luật ôm thì cờng độ qua các điện trở này coi nh bằng 0 , ( I R =I V =U/=0).

b/ Trờng hợp vôn kế có điện trở hữu hạn ,thì trong sơ đồ ngoài chức năng là dụng

cụ đo vôn kế còn có chức năng nh mọi điện trở khác Do đó số chỉ của vôn kế còn

đ-ợc tính bằng công thức U V =I v R v

II Bài tập

I/ Vôn kế và ampe kế lý t ởng :

Bài 1: Cho các sơ đồ các mạch điện nh hình vẽ: (H.3.1a); (H 3.1b); (H3.1c);

(H3.1d) biết các vôn kế và các am pe kế là lý tởng Hãy chuyển các sơ đồ mạch điện trên thành các sơ đồ mạch điện tơng đơng

a, Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở

b,xác định số chỉ của anpe kế (A) biết điện trở

của ampe kế không đáng kể? xác định chiều

dòng điện qua ampe kế

Bài 3:Cho mạch điện nh sơ đồ hình vẽ:

Cho R A = 0W , Ampe kế chỉ 1A Tìm I 1 , I 2 , I 3 , I 4 và U AB

Bài 5: Cho mạch điện nh hình vẽ.(GVG-HSG_2010-2011)

b) Khi nối giữa A và D 1 ampe kế thì

ampe kế chỉ bao nhiêu? Biết R A = 0 /U /

Tính điện trở tơng đơng của mạch +

-trong từng trờng hợp.

Ví dụ 10: ( 121 BTVL9) Cho mạch điện nh hình vẽ

Điện trở của các ampe kế

b Đổi am pe kế, vôn kế cho nhau thì

am pe kế và vôn kế chỉ giá trị bao nhiêu

Tính công suất của đoạn mạch điện khi

đó.

A R 1 R 2 B

A

R 3 V

Giải :

a R 1 // R 2 nt R 3  R = R 1,2 + R 3 = 6

6 12

6 12



 = 10 WCờng độ dòng toàn mạch I =

R

U

= 1,2 A Tính U 3 = I R 3 = 7,2 V  vôn kế chỉ 7,2 V

Công suất của đoạn mạch AB: P = UI = 14, 4 w

b .( R 1 nt R 3 ) // R 2  I 1,3 =

3 , 1

+ I A = I 2 = A

R

U

2 2

 -> I = I 1,3 + I 2 =

3

8 2 3

b, Tính cờng độ dòng điện qua các điện trở và Ampe kế

Bài 2 Cho mạch điện nh hình vẽ

R 1 = R 2 = 4Ω

R V = 16 (Ω )

U AB = 12 (V)

a, Tính R td

b, Tính cờng độ dòng điện qua các điện trở và vôn kế

Bài 3 Cho mạch điện nh hình vẽ

LuyƯn tËp d¹ng 1;2;3

Bài 1.

Cho mạch điện cĩ sơ đồ như hình 4.10 Điện trở các ampe kế khơng đáng kể,

của các máy đo A, A 2 và vơn kế V, biết

ampe kế A 1 chỉ 1,5A; R 1 = 3W; R 2 = 5W.

Đs: 2,4A; 0,9A; 4,5A.

Bài 2.

Cho đoạn mạch điện như hình 4.11;

R 1 = 10W; R 2 = 50W.; R 3 = 40W Điện trở của ampe

kế và dây nối khơng đáng kể Hiệu điện thế giữa

hai điểm MN được giữ khơng đổi.

a) Cho điện trở của biến trở R X = 0 ta thấy

ampe kế chỉ 1,0A Tính cường độ dịng điện qua

mỗi điện trở và hiệu điện thế giữa hai điểm MN?

b) Cho điện trở của biến trở một giá trị nào

đĩ ta thấy ampe kế chỉ 0,8A Tính cường độ dịng điện qua mỗi điện trở và qua biến trở?

Đs: a) 0,6A; 0,4A; 24V; b) 0,32A; 0,48A; 0,8A Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ biết hiệu điện thế giữa hai đầu A và B luôn

duy trì không thay đổi U= 18V, R1= 2W, R2= 2W, R3= 3W, R4= 10W TínhTính

a) Cường độ dòng điện qua các điện trở.Tính

b) Thay dây dẫn bằng ampêkế.Tính Tính số chỉ ampêkế.Tính

15

-Hình 4.10

A

A 2 A

1

V

R1-

Baứi 5: Cho maùch ủieọn nhử hỡnh veừ: R1= 5W,

R2 = 10W, R3= 6W, R4 laứ moọt bieỏn trụỷ,

hieọu ủieọn theỏ U= 18V khoõng ủoồi.Tớnh Tớnh:

a) Giaự trũ bieỏn trụỷ R4 ủeồ khoõng coự cửụứng ủoọ doứng ủieọn qua ampeõkeỏ.Tớnh

b) Giaự trũ R4 ủeồ cửụứng ủoọ doứng ủieọn qua ampeõkeỏ laứ 0,2 A.Tớnh(H2)

Baứi 6: Cho maùch ủieọn nhử hỡnh veừ Tớnh Bieỏt U= 20V khoõng ủoồi, R1=3W, R3=1W vaứ R5=

2W.Tớnh Khi khoaự K ủoựng hay mụỷ thỡ ampeõkeỏ ủeàu chổ 1A Tớnh Tớnh R2 vaứ R4.Tớnh( hỡnh 8)

Baứi 7: Cho maùch ủieọn nhử hỡnh veừ, ampeõkeỏ vaứ daõy noỏi coự ủieọn trụỷ khoõng ủaựng keồ Tớnh

Hieọu ủieọn theỏ U = 12V khoõng ủoồi.Tớnh Bieỏt R1 = 12W; R2= 6W; R3= 4W vaứ R4=4 W.Tớnh Tớnh

soỏ chổ caực ampeõkeỏ khi K ủoựng hay khi K mụỷ.Tớnh( hỡnh 9)

( hỡnh 9) ( hỡnh 8)

Bài 8 Cho mạch điện nh hình 3 Biết : R1 = 8W ; R2 = R3 =

4W ; R4 = 6W ; UAB = 6V không đổi Điện trở của ampe kế ,

khóa K và các dây nối không đáng kể

1 Hãy tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch AB và số chỉ

của ampe kế trong hai trờng hợp :

R 4

D C

R 3

K

B A

a Khóa K mở

b Khóa K đóng

2 Xét trờng hợp khi K đóng : Thay khóa K bằng điện trở R5 Tính R5 để cờng độ dòng

điện chạy qua điện trở R2 bằng không ?

Bài 8 Cho mạch điện nh hình 3.1, các điện trở Giống

nhau, có giá trị là 10W ; điện trở của các am pe kế không

Bỏ qua điện trở của cỏc khúa K.

Tớnh cường độ dũng diện qua

mỗi điện trở khi:

U + - A

-Bài 12: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ biết:

R 1 = R 2 = R 3 = 5Ω; R 5 = 10Ω; R 6 = 12Ω; R 7 = R 8 = R 9 = 8Ω; U = 12V

Bỏ qua điện trở của các khóa k và điện trở của ampe kế.

a/ Khi K 1 , K 2 đều mở, ampe kế chỉ A

8

3

Tính điện trở R 4.

b/ Khi K 1 đóng, K 2 mở ampe kế chỉ bao nhiêu?

c/ Khi K 1 mở, K 2 đóng ampe kế chỉ bao nhiêu?

d/ Khi K 1 , K 2 cùng đóng ampe kế chỉ bao nhiêu?

Bµi 13

Cho mạch điện như hình H.3 với U = 60V, R 1 = 10Ω,

R 2 = R 5 = 20Ω, R 3 = R 4 = 40Ω, vôn kế lí tưởng Bỏ qua điện

trở các dây nối.

a Hãy tìm số chỉ của vôn kế.

b Nếu thay vôn kế bằng một bóng đèn có dòng điện

định mức là I đ = 0,4A mắc vào hai điểm P và Q của mạch

điện thì bóng đèn sáng bình thường Hãy tìm điện trở của

(

4

R

R r

R R U

HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm A vµ B lµ UAB = I

R R R R

R R R R

) )(

(

4 3 2 1

4 2 3 1

2

).

(

R R R R

I R R R

15 9 1

R R U

4

R R

R R

3 4

'

R R

I R R

( Thay sè, I’ ) =

4

19 21

Trong đĩ : Các điện trở R 1 , R 2 , R 3 , R 4

gọi là điện trở cạnh R 5 gọi là điện trở gánh

2 Phân loại mạch cầu.

Mạch cầu cân bằng

Mach cầu khơng cân bằng

Mạch cầu khuyết 3.

Dấu hiệu để nhận biết c¸c loaị Mạch cầu

3.1/ m¹ch cÇu c©n b»ng

- Khi đặt một hiệu điện thế U AB khác 0 thì ta nhận thấy I 5 = 0.

- Đặc điểm của mạch cầu cân bằng.

+ Về điện trở

4

2 3

1 4

3 2

1

R

R R

R R

R R

3.2/ Mạch cầu khơng cân bằng.

- Khi đặt một hiệu điện thế U AB khác 0 thì ta nhận thấy I 5 khác 0.

- Khi mạch cầu khơng đủ 5 điện trở thì gọi là mạch cầu khuyết.

A.Ph ¬ng ph¸p gi¶i BT mạch cầu cân bằng.

1 Mạch cầu cân bằng.

* Bài toán cơ bản:

Cho mạch điện như HV

R

=> Mạch AB là mạch cầu cân bằng.

=> I 5 = 0 (Bỏ qua R 5 ) Mạch điện tương đương: (R 1 nt R 2 ) // (R 3 nt R 4 )

- Cường độ dòng điện qua các điện trở

R R

U AB

2 2 1

6

2 1

U AB

67 0Ω 6 3

6

4 3









B.Ph ¬ng ph¸p gi¶i BT mạch cầu không cân bằng.

1 Mạch cầu khuyết:

Thường dùng để rèn luyện tính toán về dòng điện không đổi.

a Khuyết 1 điện trở ( Có 1 điện trở bằng không vd R1 = 0)

+ Phương pháp chung

- Chập các điểm có cùng điện thế, rồi vẽ lại mạch tương đương Aùp dụng định luật Ôm giải như các bài toán thông thường để tính I qua các R Trở về sơ đồ gốc xét nút mạch để tính I qua R khuyết.

- Khuyết R 1 : Chập A với M ta có mạch tương đương

2 Khuyết 2 điện trở (có 2 điện trở bằng 0)

- Khuyết R 1 và R 3 : chập AMN ta có mạch tương đương gồm : R 2 // R 4

- Khuyết R 2 và R 4 tương tự như trên

- Khuyết R 1 và R 5 : chập AM lúc này R 3 bị nối tắt (I 3 = 0), ta có mạch tương

đương gồm : R 2 // R 4 Aùp dụng tính được I 2 , I 4 , trở về sơ đồ gốc tính được I 1 , I 5

- Khuyết R 2 và R 5 ; R 3 và R 5 ; R 4 và R 5 tương tự như khuyết R 1 và R 5

3 Khuyết 3 điện trở (có 3 điện trở bằng 0)

- Khuyết R 1 , R 2 , R 3 ta chập AMN Ta có mạch tương đương gồm R 2 // R 4 Thì cách giải vẫn như khuyết 2 điện trở

- Khuyết R 1 , R 5 , R 4 ta chập A với M và N với B Ta thấy R 2 , R 3 bị nối tắt.

4 Mach cầu đủ hay còn gọi là mạch cầu tổng quát.

* Bài toán cơ bản Cho mạch điện như HV

Với R 1 =1Ω, R 2 =2Ω, R 3 =3Ω, R 4 = 4Ω, R 5 = 5Ω

U AB =6V Tính I qua các điện trở?

* Giải:

Cách 1 Phương pháp điện thế nút

-Phương pháp chung

+ Chọn 2hiệu điện thế bất kì làm 2 ẩn.

+ Sau đó qui các hiệu điện thế còn lại theo 2 ẩn đã chọn

+ Giải hệ phương trình theo 2 ẩn đó

VD ta chọn 2 ẩn là U 1 và U 3 -Ta có: U MN = U MA + U AN = -U 1 + U 3 = U 3 –U 1 = U 5

- Xét tại nút M,N ta có

I 1 + I 5 = I 2 <=>

2

1 5

1 3 1

1

R

U U R

U U R

3 3

3

R

U U R

U U R

1 3 1

1

R

U U R

U U

1

1 1

3 3

3

R

U U R

U U

3

1 3 3

Cách2 Đặt ẩn là dòng

-Phương pháp chung

+ Chọn 1 dòng bất kì làm ẩn.

+ Sau đó qui các dòng còn lại theo ẩn đã chọn

+ Giải phương trình theo ẩn đó

- VD ta chọn ẩn là dòng I 1.

<= > 3.1536.5I1

+ 4 6 311I1

= 6 Giải ra ta được I 1  1.1 A Thế vào (1), (2), (3), (4) ta tính được các I còn lại.

+ Chú ý: Nếu dòng đi qua MN theo chiều ngược lại thì sẽ có kết quả khác.

R R R

3 2 1

(1)

RBC =   Y Z

R R R

R R R

3 1 2

(2)

RAC =   X Z

R R R

R R R

2 1 3

(3)Cộng 3 phương trình theo vế rồi chia cho 2 ta được

Z Y X R

R R

R R R R R R

1 3 3 2 2 1

(4)Trừ (4) cho (1), (2), (3) ta được:

Z =

3 2 1

3

2

R R R

R R



3 2 1

3

1

R R R

R R



3 2 1

2

1

R R R

R R

y

xzA

X

Z R R

R Z

1

R

R R R R

R

R R R R R R

1

1 3 3 2 2 1

R

R R R R R R

X,Y,Z =

Điện trở vuơng gĩc

c/ Aùp dụng giải bài tốn trên.

* Theo cách chuyển tam giác thành sao

- Mạch điện tương đương lúc này là: [(R1nt X) // (R3 nt Y)] nt Y

- Tính được điện trở tồn mạch

B

A

YX

- Tính được U2, U4.

- Tính được I2, I4

- Xét nút M hoặc N sẽ tính được I5

* Theo cách chuyển sao thành tam giác.

Ta có mạch tương đương: Gồm {(Y// R3) nt (Z // R4)}// X

- Ta tính được điện trở tương đương của mạch AB

U AB =?

Bài 2 : Cho mạch điện nh hình vẽ , trong đó :

Điện trở của ampekế RA = 0 ; R1 = R 3 = 2 W

1 - Tính cờng độ dòng điện và hiệu điện

thế của mỗiđiện trở và tính điện trở tơng đơng

a)Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế

hai đầu mỗi điện trở

b)Nối M và N bằng một vô kế có điện trở rất lớn thì vôn kế chỉ

bao nhiêu? cực dơng của vôn kế đợc nối vào điểm nào?

Bài 6: Cho mạch điện nh hình vẽ

a.tính UMN theo UAB ,R1, R2, R3, R4

b.cho R1=2W, R2=R3=3W, R4=7W,UAB=15V.Mắc vôn

kế có điện trở rất lớn vào M,N.Tính số chỉ của vôn

kế Cho biết cự dơng của vôn kế mắc vào điểm nào

c chứng minh rằng : UMN=0  1 3

R R

R R .Khi đó nối M,N

bằng dây dẫn thì cờng độ dòng điện qua mạch chính và

các điện trở thay đổi thế nào?

+ -

Bµi 7: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ

.cho R1=8W, R2=2W, R3=4W,UAB=9V.ampe kÕ cã ®iÖn

* Điện trở của dây dẫn

Ở một nhiệt độ không đổi, điện trở của dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài, tỷ lệ nghịch với tiết diện và phụ thuộc vào bản chất của dây

Công thức R = r

S l

* Biến trở là một điện trở có thể thay đổi được giá trị khi dịch chuyển con chạy.

* Lưu ý:

Khi giải các bài tập về điện trở cần chú ý một số điểm sau:

+ Diện tích tiết diện thẳng của dây dẫn được tính theo bán kính và đường kính:

S = r2= 2

4

d



+ Khối lượng dây dẫn: m = D.V = D.S.l.

+ Đổi đơn vị và phép nâng lũy thừa:

.

1

q n

-Một dõy dẫn hỡnh trụ làm bằng sắt cú tiết diện đều 0,49mm 2 Khi mắc vào hiệu điện thế 20V thỡ cường độ qua nú là 2,5A.

a) Tớnh chiều dài của dõy Biết điện trở suất của sắt là 9,8.10 -8Wm

b) Tớnh khối lượng dõy Biết khụi lượng riờng của sắt là 7,8 g/cm 3

điện thế là 6V, thì cờng độ dòng điện qua quận dây là 1ê

a, Tính điện trở của dây

b, Tính chiều dài của sợi dây làm quận dây

c, Tính nhiệt lợng toả ra trên quận dây trong thời gian 20 phút

d, cần mắc thêm 1 điện trở phụ vào mạch nh thế nào và có giá trị là bao nhiêu để ờng độ dòng điện qua quận dây là 0,75A ? Biết rằng hiệu điện thế giữa hai điểm A

d) áp dụng định luật ôm Tính: R td = U/I => R dt phụ

Bài 3 Người ta dựng dõy hợp kim nicrụm cú tiết diện 0,2 mm 2 để làm một biến trở Biết điện trở lớn nhất của biến trở là 40W.

a) Tớnh chiều dài của dõy nicrụm cần dựng Cho điện trở suất của dõy hợp kim nicrụm là 1,1.10 -6Wm

b) Dõy điện trở của biến trở được quấn đều xung quanh một lừi sứ trũn cú đường kớnh 1,5cm Tớnh số vũng dõy của biến trở này.

GỢI í: a) Tớnh chiều dài l từ : R = r l s

b) Chiều dài l ’ của một vũng dõy bằng chu vi lừi sứ: l ’ =.d=> số vũng dõy quấn quanh lừi sứ là: n= 'l

l .

28

-Bài 4.Một dõy dẫn bằng hợp kim dài 0,2km, tiết diện trũn, đường kớnh 0,4cm cú điện trở 4W Tớnh điện trở của dõy hợp kim này khi cú chiều dài 500m và đường kớnh tiết diện là 2mm Đs: R 2 = 40W.

a Nối tiếp thì đợc đoạn mạch có điện trở R=200 W?

b Song song thì đợc đoạn mạch có điện trở R= 5 W

Gợi ý :

a) Gọi x là số điện trở loại 20W

y là số điện trở loại 30W

Điện trở tơng đơng cho x điện trở R 1 là R 1x = 20x

Điện trở tơng đơng cho x điện trở R 1 là R 1x = 30y

Điện trở tơng đơng cho x điện trở R 1 là R 1x = 20/x

Điện trở tơng đơng cho x điện trở R 1 là R 1x = 30/y

chiếc điện trở nhỏ mắc nối tiếp, thuộc 3

loại khác nhau: 1,8 W, 2 W, 0,2 W.Hỏi mỗi loại có bao nhiêu chiếc?

Trong mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ nguần

điện có hiệu điện thế 12V

a) Điều chỉnh con chạy của biến trở để vôn kế

chỉ 6V thì ampe kế chỉ 0,5 A Hỏi khi đó biến trở

có điện trở là bao nhiêu?

b)Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu

B D Hình1.8

R

R

U

o o+ -

V

A

kể, biến trở con chạy có ghi (100W - 2 A)

a, Vẽ sơ đồ mạch điện và nêu ý nghĩa những con số ghi trên biến trở.

b, Biến trở này làm bằng dây nikêlin có điện trở xuất là r =0,4.10 -6 và có đờng kính tiết diện là 0,2 mm Tính chiều dài của dây làm biến trở ?

c, Di chuyển con chạy của biến trở ngời ta thấy Ampe kế chỉ trong khoảng từ 0,5 A

đến 1,5 A Tìm hiệu điện thế của nguần điện và điện trở R

Cho mạch điện nh hình vẽ Biết MN = 1m

là một dây dẫn đồng chất có tiết diện đều

có điện trở R = 10 W; R 0 = 3 W

Hiệu điện thế U AB =12 V

a, Khi con chạy ở vị trí MC = 0,6 m

Tính điện trở đoạn MC của biến trở

.Tính hiệu điện thế giữa hai điểm AC và số chỉ của Ampe kế trong ờng hợp này

tr-b, Khi con chạy ở vị trí MC = 0,2 m Tính điện trở đoạn MC của biến trở và hiệu

điện thế giữa hai điểm AC và số chỉ của Ampe kế trong trờng hợp này

Gợi ý :

Gọi R 1 là điện trở biến trở đoạnMC

Gọi R 2 là điện trở biến trở đoạnNC

Vì dây dẫn đồng chất có tiết diện đều

A

b) Khi ®iÖn trë cña biÕn trë R x

gi¶m th× hiÖu thÕ gi÷a hai ®Çu biÕn

trë t¨ng hay gi¶m? Gi¶i thÝch.

A R 1 B