Cho mạch điện như Hình 3.6.
Khi mạch hở, vôn kế chỉ 13,0 V.
Khi mạch kín, vôn kế chỉ 12,0 V và cường độ dòng điện qua đèn là 3,0 A.
Biết vôn kế có điện trở rất lớn. Tìm suất điện động và điện trở trong của pin.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có: R 34 = R 3 . R 4 R 3 + R 4 = 2 . 2 2 + 2 = 1 ( Ω ) ; R 56 = R 5 + R 6 = 2 Ω ;
Ta nhận thấy: R 1 R 34 = R 7 R 56 = 2
Đây là mạch cầu cân bằng, nên I 2 = 0 ; U C D = 0 , do đó có thể chập hai điểm C, D làm một khi tính điện trở.
R 134 = R 1 . R 34 R 1 + R 34 = 2 . 1 2 + 1 = 2 3 Ω ; R 567 = R 56 . R 7 R 56 + R 7 = 2 . 4 2 + 4 = 4 3 Ω ; R A B = R 134 + R 567 = 2 3 + 4 3 = 2 Ω .
b) Cường độ dòng điện qua các điện trở
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta có: I = E R A B + r = 9 2 + 1 = 3 ( A ) ;
U A C = I . R 134 = 3 . 2 3 = 2 ( V ) ; U C D = I . R 567 = 3 . 4 3 = 4 ( V ) ;
Cường độ dòng điện qua các điện trở:
I 1 = U A C R 1 = 2 2 = 1 ( A ) ; I 3 = U A C R 3 = 2 2 = 1 ( A ) ; I 4 = U A C R 4 = 2 2 = 1 A ; I 5 = I 6 = U C B R 56 = 4 2 = 2 A ; I 7 = U C B R 7 = 4 4 = 1 A .
c) Số chỉ của các ampe kế và vôn kế
Số chỉ của vôn kế: U V = U C B = 4 V
Số chỉ của các ampe kế: I A 1 = I - I 1 = 3 - 1 = 2 A ; I A 2 = I 3 = 1 A .
a) Sơ đồ mạch điện
b) Số chỉ của vôn kế và ampe kế
Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:
E b = 5 . e = 5 . 2 = 10 ( V ) ; r b = 5 . r = 5 . 0 , 2 = 1 ( Ω ) .
Điện trở và cường độ định mức của đèn:
R Đ = U Ñ 2 P Ñ = 6 2 6 = 6 ( Ω ) ; I đ m = P Ñ U Ñ = 6 6 = 1 ( A ) .
Mạch ngoài có: R t n t ( R Đ / / R )
Khi R t = 2 Ω
R Đ R = R Đ . R R Đ + R = 6.3 6 + 3 = 2 ( Ω ) ⇒ R N = R t + R Đ R = 2 + 2 = 4 ( Ω ) ; I = I . t = I Đ R = E b R N + r b = 10 4 + 1 = 2 ( A ) ; U V = U N = I . R N = 2 . 4 = 8 ( V ) . U Đ R = U Đ = U R = I . R Đ R = 2 . 2 = 4 ( V ) ; I A = I Đ = U Đ R Đ = 4 6 = 2 3 ( A ) ;
c) Tính R t để đèn sáng bình thường
Ta có: R N = R t + R Đ R = R t + 2 ;
I = I đ m + I đ m . R Đ R 2 = E b R N + r b ⇒ 1 + 1.6 3 = 3 = 10 R t + 2 + 1 = 10 R t + 3 ⇒ R t = 1 3 Ω .
a, theo bài ra cùng sơ đồ mạch trên
\(=>R2nt\left(R1//Rv\right)\)
vôn kế chỉ \(U1=60V\)\(=Uv\)
\(=>I1=\dfrac{U1}{R1}=\dfrac{60}{2000}=0,03A\)
\(=>U2=U-U1=180-60=120V\)
\(=>I2=\dfrac{U2}{R2}=\dfrac{120}{3000}=0,04A\)
b,\(=>Im=I2=I1+Iv=>Iv=I2-I1=0,04-0,03=0,01A\)
\(=>Rv=\dfrac{Uv}{Iv}=\dfrac{60}{0,01}=6000\left(om\right)\)
theo bài ra mắc vôn kế song song với R2
\(=>R1nt\left(Rv//R2\right)\)
\(=>U\left(R2v\right)=Im.\dfrac{R2.Rv}{R2+Rv}=\dfrac{U}{Rtd}.\dfrac{3000.6000}{9000}\)
\(=\dfrac{180}{R1+\dfrac{R2.Rv}{R2+Rv}}.2000=\dfrac{180}{2000+2000}.2000=90V\)
\(=>U\left(R2v\right)=90V=>Uv=90V\)
Khi mạch hở, giá trị vôn kế đo được chính bằng suất điện động:
\(\varepsilon=U_v=13\left(V\right)\)
Khi mạch kín, giá trị vôn kế đo được chính bằng giá trị hiệu điện thế hai đầu của bóng đèn:
\(U_V=U_Đ=12\left(V\right)\)
Điện trở trong của pin là: \(r=\dfrac{\varepsilon-U_v}{I}=\dfrac{13-12}{3}=\dfrac{1}{3}\left(\Omega\right)\)