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 10)

Bài 47: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ trong đó các pin có suất điện động E₁ = E₂ = E₃ = 3 V và có điện trở trong r₁ = r₂ = r₃ = 1 $\mathrm{\Omega }$ các điện trở mạch ngoài R₁ = R₂ = R₃ = 5 $\mathrm{\Omega }$; R₄ = 10 $\mathrm{\Omega }$.

a. Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn.

b. Tính hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở, tính hiệu điện thế U_PQ.

c. Thay R₄ bằng một tụ điện có điện dung $25\mu F$ tính điện tích của tụ.

Lời giải:

a. Các nguồn mắc nối tiếp, suất điện động bộ ngu: \[{E_b} = 3{E_1} = 9\,V\]

Điện trở trong bộ nguồn: \[{r_b} = 3{r_1} = 3\,\Omega \]

b. Điện trở mạch ngoài: \[{R_{td}} = \frac{{{R_{12}}.{R_{34}}}}{{{R_{12}} + {R_{34}}}} = \frac{{({R_1} + {R_2}).({R_3} + {R_4})}}{{{R_1} + {R_2} + {R_3} + {R_4}}} = 6\,\Omega \]

Cường độ dòng điện mạch chính: \[I = \frac{E}{{{R_{td}} + r}} = \frac{9}{{6 + 3}} = 1\,A\]

\[{U_{12}} = {U_{34}} = U = I.{R_{td}} = 1.6 = 6\,V\]

\[{I_{12}} = \frac{{{U_{12}}}}{{{R_{12}}}} = \frac{6}{{10}} = 0,6\,A = {I_1} = {I_2} \Rightarrow {U_1} = {I_1}{R_1} = 3\,V;\,{U_2} = {I_2}{R_2} = 3\,V\]

\[{I_{34}} = \frac{{{U_{34}}}}{{{R_{34}}}} = \frac{6}{{15}} = 0,4\,A = {I_3} = {I_4} \Rightarrow {U_3} = {I_3}{R_3} = 2\,V;\,{U_4} = {I_4}{R_4} = 4\,V\]

\[{U_{PQ}} = {U_3} - {U_1} = 2 - 3 =  - 1\,V\] < 0

c. Thay R₄ bằng một tụ điện có điện dung \[25\,\mu F\].

\[Q = C{U_4} = {25.10^{ - 6}}.4 = {10^{ - 4}}\,C\]