Giải SBT Vật lí 11 trang 56 Kết nối tri thức

Nguyễn Mạnh Tài Ngày: 06-12-2023 Lớp 11

388

Với lời giải SBT Vật lí 11 trang 56 chi tiết trong Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm Kết nối tri thức giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật lí 11 Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm

Câu 23.16 trang 56 SBT Vật Lí 11: Cho một đoạn mạch điện như Hình 23.3. Biết các giá trị điện trở: $R_{1} = 1 Ω$ ; $R_{2} = 20 Ω; R_{3} = 5 Ω; R_{4} = R_{5} = 10 Ω$ . Hãy tính điện trở của đoạn mạch AB.

Cho một đoạn mạch điện như Hình 23.3. Biết các giá trị điện trở R1 = 1Ω

Hình 23.3

Lời giải:

Cách mắc điện trở: [R₁nt(R₂//R₃)]//(R₄ntR₅)

$R_{23} = \frac{R_{2} R_{3}}{R_{2} + R_{3}} = \frac{20.5}{20 + 5} = 4 Ω .$ ; $R_{123} = R_{1} + R_{23} = 1 + 4 = 5 Ω .$

$R_{45} = R_{4} + R_{5} = 10 + 10 = 20 Ω$ ; $R_{A B} = \frac{R_{123} R_{45}}{R_{123} + R_{45}} = \frac{5.20}{5 + 20} = 4 Ω .$

Vậy điện trở tương đương của đoạn mạch AB là 4 $Ω$ .

Câu 23.17 trang 56 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.4. Các giá trị điện trở: $R_{1} = 2 Ω, R_{2} = 3 Ω, R_{3} = 4 Ω$ , $R_{4} = 6 Ω$ . Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB = 18V.

Cho mạch điện như Hình 23.4. Các giá trị điện trở R1 = 2Ω

Hình 23.4

a) Tính điện trở của đoạn mạch AB.

b) Tìm cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế trên mỗi điện trở.

Lời giải:

a) Đoạn mạch AB có điện trở [R₁//R₂]nt[R₃//R₄].

$R_{A B} = \frac{R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}} + \frac{R_{3} R_{4}}{R_{3} + R_{4}} = \frac{2.3}{2 + 3} + \frac{4.6}{4 + 6} = 3, 6 Ω$

b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: $I = \frac{U_{A B}}{R_{A B}} = \frac{18}{3, 6} = 5 A$ .

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₁ là:

$I_{1} = \frac{U_{1}}{R_{1}} = \frac{U_{12}}{R_{1}} = \frac{R_{12} . I}{R_{1}} = \frac{R_{1} R_{2}}{(R_{1} + R_{2})} . \frac{I}{R_{1}} = 3 A$ .

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₂ là: $I_{2} = I - I_{1} = 2 A$ .

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₃ là:

$I_{3} = \frac{U_{3}}{R_{3}} = \frac{U_{34}}{R_{3}} = \frac{R_{34} . I}{R_{3}} = \frac{R_{3} R_{4}}{(R_{3} + R_{4})} . \frac{I}{R_{3}} = 3 A$ .

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₄ là: $I_{4} = I - I_{3} = 2 A$ .

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₁, R₂ là $U_{1} = U_{2} = I . R_{12} = 6 V$ .

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₃, R₄ là $U_{3} = U_{4} = I . R_{34} = 12 V$ .

Câu 23.18 trang 56 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.5. Giá trị các điện trở: $R_{1} = 5 Ω, R_{2} = 7 Ω, R_{3} = 1 Ω$ , $R_{4} = 5 Ω, R_{5} = 3 Ω$ . Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB = 21V.

Cho mạch điện như Hình 23.5. Giá trị các điện trở R1 = 5Ω

Hình 23.5

a) Tính điện trở của đoạn mạch AB(R_AB).

b) Tính cường độ dòng điện qua các điện trở.

Lời giải:

a) Ta có: $R_{345} = \frac{(R_{3} + R_{4}) R_{5}}{R_{3} + R_{4} + R_{5}} = \frac{(1 + 5) .3}{1 + 5 + 3} = 2 Ω$ .

$R_{A B} = \frac{(R_{1} + R_{345}) R_{2}}{R_{1} + R_{345} + R_{2}} = \frac{(5 + 2) .7}{5 + 2 + 7} = 3, 5 Ω.$

b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: $I = \frac{U_{A B}}{R_{A B}} = \frac{21}{3, 5} = 6 A$ .

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₂ là: $I_{2} = \frac{U_{2}}{R_{2}} = \frac{U_{A B}}{R_{2}} = \frac{21}{7} = 3 A$ .

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₁ là: $I_{1} = I - I_{2} = 3 A$ .

$U_{1} = I_{1} R_{1} = 3.5 = 15 V$

$U_{34} = U_{1345} - U_{1} = I_{1} R_{1345} - I_{1} R_{1} = 3.7 - 3.5 = 6 V$

Vì $R_{34} = 2 R_{5}$ nên cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₅ là $I_{5} = 2 I_{34} = 2 \frac{U_{34}}{R_{34}} = 2. \frac{6}{6} = 2 A$ .

$U_{1} = I_{1} R_{1} = 15 V; U_{2} = U_{A B} = 21 V; U_{3} = I_{34} R_{3} = 1 V;$

$U_{4} = I_{34} R_{4} = 5 V; U_{5} = I_{5} R_{5} = 6 V$ .

Câu 23.19 trang 56 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.6. Cho biết các giá trị điện trở: $R_{1} = 4 Ω$ , $R_{2} = R_{5} = 20 Ω, R_{3} = R_{6} = 12 Ω, R_{4} = R_{7} = 8 Ω$ . Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB = 48V.

Cho mạch điện như Hình 23.6. Cho biết các giá trị điện trở R1 = 4Ω

Hình 23.6

a) Tính điện trở R_AB của đoạn mạch AB.

b) Tìm cường độ dòng điện và hiệu điện thế của mỗi điện trở.

Lời giải:

a) $R_{123} = \frac{(R_{1} + R_{2}) R_{3}}{R_{1} + R_{2} + R_{3}} = \frac{(4 + 20) .12}{4 + 20 + 12} = 8 Ω$ .

$R_{1234} = \frac{R_{123} . R_{4}}{R_{123} + R_{4}} = \frac{8.8}{8 + 8} = 4 Ω .$

$R_{123456} = \frac{(R_{1234} + R_{5}) R_{6}}{R_{1234} + R_{5} + R_{6}} = \frac{(4 + 20) .12}{4 + 20 + 12} = 8 Ω .$

$R_{A B} = R_{123456} + R_{7} = 8 + 8 = 16 Ω .$

b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: $I = \frac{U_{A B}}{R_{A B}} = \frac{48}{16} = 3 A$ .

Ta có: $\frac{I_{5}}{I_{6}} = \frac{R_{6}}{R_{12345}} = \frac{1}{2} \Rightarrow I_{6} = 2 I_{5}$ mà $I_{6} + I_{5} = I$ $\Rightarrow I_{5} = \frac{I}{3} = 1 A$ .

$I_{6} = I - I_{5} = 2 A .$

$U_{1234} = I_{5} \cdot R_{1234} = 4 V .$

$I_{1} = I_{2} = \frac{U_{1234}}{R_{1} + R_{2}} = \frac{4}{24} = \frac{1}{6} A .$

$I_{3} = \frac{U_{1234}}{R_{3}} = \frac{4}{12} = \frac{1}{3} A .$

$I_{7} = I = 3 A .$

$U_{1} = I_{1} R_{1} = \frac{2}{3} V; U_{2} = I_{2} R_{2} = \frac{10}{3} V; U_{3} = U_{4} = U_{1234} = 4 V; U_{5} = I_{5} R_{5} = 20 V .$

$U_{6} = U_{1234} + U_{5} = 24 V; U_{7} = U_{A B} - U_{6} = 24 V .$

Câu 23.20 trang 56 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.7. Giá trị các điện trở: $R_{1} = R_{3} = 3 Ω, R_{2} = 2 Ω$ , $R_{4} = 1 Ω, R_{5} = 4 Ω$ . Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là I = 3A. Tính:

Cho mạch điện như Hình 23.7. Giá trị các điện trở R1 = R3 = 3Ω

Hình 23.7

a) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB và hiệu điện thế của mỗi điện trở.

b) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và D;E và D.

Lời giải:

a) $R_{A B} = R_{5} + \frac{(R_{1} + R_{3}) (R_{2} + R_{4})}{R_{1} + R_{2} + R_{3} + R_{4}} = 6 Ω$ .

$U_{AB} = {IR}_{AB} = 18 V;$

Ta có: $\frac{I_{13}}{I_{24}} = \frac{R_{24}}{R_{13}} = \frac{R_{2} + R_{4}}{R_{1} + R_{3}} = \frac{1}{2}$ $\Rightarrow I_{13} = \frac{I_{24}}{2} = \frac{I}{3} = 1 A \Rightarrow I_{24} = 2 A$ .