Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu bộ câu hỏi Vật lí gồm các kiến thức lý thuyết và thực hành, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Vật lí. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí (Phần 6)

Bài 24: Cho mạch điện như hình vẽ: R₁ = R₂ = R₃ = 6 W ; R₄ = 2 W; U_AB = 18 V. Nối M và B bằng một vôn kế. Tìm số chỉ của vôn kế B. Nối M và B bằng 1 ampe kế điện trở không đáng kể. Tìm số chỉ của ampe kế, chiều dòng qua Ampe kế.

Lời giải

a. Nối M, B bằng một vôn kế

Vi điện trở của vôn kế rất lớn nên ta có thể bỏ vôn kế ra khỏi mạch.

Mạch: \(\left[ {R{}_1//\left( {{R_2}\,nt\,{R_3}} \right)} \right]\,\,nt\,{R_4}\)

\({R_{23}} = {R_2} + {R_3} = 6 + 6 = 12\Omega \)

\({R_{123}} = \frac{{{R_1}.R{}_{23}}}{{{R_1} + R{}_{23}}} = \frac{{12.6}}{{12 + 6}} = 4\Omega \)

\({R_{1234}} = {R_{123}} + {R_4} = 4 + 2 = 6\Omega \)

\({I_{AB}} = {I_4} = {I_{123}} = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{1234}}}} = \frac{{18}}{6} = 3A\)

U₄ = I₄.R₄ = 3.2 = 6 V

U₂₃ = U₁₂₃ = I₁₂₃ . R₁₂₃ = 3.4 = 12V

I₃ = I₂₃ = U₂₃ : R₂₃ = 12 :12 = 1 A

U₃ = I₃ . R₃ = 1.6 = 6 V

\( \Rightarrow {U_V} = {U_3} + {U_4} = 6 + 6 = 12V\) là số chỉ của vôn kế.

b. Nối M, B bằng ampe kế

Vì điện trở của ampe kế rất nhỏ nên chập hai điểm M, B vì có cùng điện thế.

Mạch trở thành:

Mạch: \[\left[ {{R_1}\,nt\,\,\left( {{R_4}//{R_3}} \right)} \right]//{R_2}\]

\(R{}_{34} = \frac{{{R_3}.{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}} = \frac{{6.2}}{{6 + 2}} = 1,5\Omega \)

\({R_{134}} = {R_1} + {R_{34}} = 6 + 1,5 = 7,5\Omega \)

\({I_2} = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_2}}} = \frac{{18}}{6} = 3A\)

\({I_{34}} = {I_{134}} = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{134}}}} = \frac{{18}}{{7,5}} = 2,4A\)

\( \Rightarrow {U_3} = {I_{34}}.{R_{34}} = 2,4.1,5 = 3,6V\)

\( \Rightarrow {I_3} = \frac{{{U_3}}}{{{R_3}}} = \frac{{3,6}}{6} = 0,6A\)

\( \Rightarrow {I_A} = {I_3} + {I_4} = 3 + 0,6 = 3,6A\)

Vậy số chỉ ampe kế là 3,6 A. Chiều dòng điện qua ampe kế là từ M đến B.