Tiêu đề CHỦ ĐỀ 7- BÀI TOÁN MẠCH ĐIỆN TỔNG HỢP.pdf ✅

BỒI DƢỠNG VẬT LÝ LỚP 9 - CLC CHUYÊN ĐỀ 7: BÀI TOÁN MẠCH ĐIỆN HỖN HỢP (ĐƠN GIẢN) I/ Phƣơng pháp: * Phân tích đoạn mạch chính AB: + Nhận biết cụm mạch điện gồm các điện trở song song. 1 2 1 1 1 .... R R R     + Nhận biết cụm mạch điện gồm các điện trở nối tiếp. Rnt = Rnt1 + Rnt2 + ... * Chú ý: +) Imạch chính = UAB / Rtoàn mạch +) Bảo toàn dòng điện: Tổng dòng điện đến nút = Tổng dòng điện dời khỏi nút. * Ví dụ: Cho đoạn mạch như hình vẽ + Phân tích: Mạch AB gồm (R2 // R3) nt R1 - Điện trở tương đương của đoạn mạch được tính như sau 2 3 23 23 2 3 2 3 1 1 1 R .R R R R R R R      RAB = R1 + R23 - Cường độ dòng diện trong mạch chính là AB AB U I R  và I = I1 = I2 + I3 - Hiệu điện thế thành phần : UAC = IR1 ; UCB = IR23 = I2R2 = I3R3 ; UAB = UAC + UCB = IRAB II/ BÀI TẬP VẬN DỤNG. Bài tập 1: Cho mạch điện như hình vẽ . Biết UAB = 60V , R1 = 18 , R2 = 30, R3 = 20 a)Tính điện trở của đoạn mạch AB b)Tính cường độ dòng điện qua các điện trở. Giải Vì R2 và R3 mắc song song nên 2 3 23 2 3 R .R 20.30 R 12 R R 20 30       Điện trở của đoạn mạch AB là RAB = R1 + R23 = 18 + 12 = 30 R1 R2 R3 A B C R1 R2 R3 A B C
BỒI DƢỠNG VẬT LÝ LỚP 9 - CLC Cường độ dòng điện qua điện trở R1 là I1 = I = AB AB U 60 2A R 30   Hiệu điện thế đoạn mạch CB là UCB = I.R23 = 2.12 = 24V Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở R2 , R3 là CB CB 2 3 2 3 U 24 U 24 I 0,8A ;I 1,2A R 30 R 20       Bài tập 2: Cho mạch điện như hình vẽ . Biết UAB = 35V , R1 = 15 , R2 = 3, R3 = 7 , R4 = 10 a)Tính điện trở của đoạn mạch AB b)Tính cường độ dòng điện qua các điện trở Giải a) Ta có R23 = R2 + R3 = 3 + 7 = 10 23 4 234 23 4 R .R 10.10 R 5 R R 10 10       Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là RAB = R1 + R234 = 15 + 5 = 20 b) Cường độ dòng điện qua R1 là AB 1 AB U 35 I I 1,75A R 20     Hiệu điện thế UCB = I.R234 = 1,75 . 5 = 8,75V Cường độ dòng điện qua R4 là CB 4 4 U 8,75 I 0,875A R 10    Cường độ dòng điện qua R2,R3 là CB 2 3 23 U 8,75 I I 0,875A R 10     Hoặc vì R2 + R3 = R4 nên I4 = I2 = I3 = 1⁄2 I = 0,875A Bài tập 3: Cho hai bóng đèn loại 12V – 0,8A và 12V – 1,2A a) Các kí hiệu 12V-0,8A và 12V-1,2A cho biết điều gì ? Tính điện trở của mỗi bóng đèn b) Mắc nối tiếp hai bóng đèn trên với nhau vào hiệu điện thế 24V . Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi bóng đèn và nêu nhận xét về độ sáng của mỗi bóng đèn c) Để hai đèn sáng bình thường phải mắc chúng như thế nào vào mạch điện có hiệu điện thế 12V d) Khi mắc nối tiếp hai bóng đèn trên vào mạch điện có hiệu điện thế U = 24V , để hai đèn sáng bình thường thì phải mắc thêm điện trở Rx vào hai đầu bóng đèn 12V-0,8A . Tính độ lớn của điện trở Rx ? Giải R1 C R3 R1 R2 A B
BỒI DƢỠNG VẬT LÝ LỚP 9 - CLC a) Các kí hiệu ghi trên mỗi đèn cho ta biết : Khi mắc mỗi đèn vào hai đầu mạch điện có hiệu điện thế 12V thì cường độ dòng điện qua đèn 1 là 0,8A và đèn 2 là 1,2A . Điện trở của mỗi đèn là 1 2 1 2 U 12 U 12 R 15 ;R 10 I 0,8 I 1,2         b) Khi mắc nối tiếp hai bóng đèn vào mạch điện có hiệu điện thế U = 24V Điện trở của đoạn mạch là Rtđ = R1 + R2 = 15 + 10 = 25 Cường độ dòng điện qua mỗi đèn là 1 2 td U 24 I I I 0,96A R 25      Đèn 1 bị sáng quá , đèn 2 sáng yếu . c) Để hai đèn sáng bình thường khi mắc vào mạch điện có U = 12V thì ta mắc song song hai đèn vào đoạn mạch có hiệu điện thế trên d) Để hai đèn sáng bình thường ta mắc đèn 2 nối tiếp với đoạn mạch gồm đèn 2 và điện trở Rx mắc song song . Ta có dơ đồ cách mắc như sau : Trong trường hợp này cường độ dòng điện của mạch chính là 1,2A , cho nên cường độ dòng điện qua điện trở Rx là 1,2 – 0,8 = 0,4A . Vậy điện trở Rx là 1 x x U 12 R 30 I 0,4     Bài tập 4: Cho mạch điện như hình vẽ. R1 = R2 = 2R3 = 30  ; R4 = 12,5 a)Tính điện trở của đoạn mạch AB b)Tính cường độ dòng điện qua các điện trở.Biết UAB = 60V Giải a) Điện trở của đoạn mạch mắc song song được tính 123 1 2 3 1 1 1 1 1 1 1 4 R R R R 30 30 15 30        nên R123 = 7,5 Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là RAB = R4 + R123 = 12,5+ 7,5 = 20  b) Cường độ dòng điện qua điện trở R4 chính là cường độ dòng điện của mạch chính cho nên AB 4 AB U 60 I I 3A R 20     Hiệu điện thế đoạn mạch U123 = I.R123 = 3, . 7,5 = 22,5V 12V-0,8A 12V-1,2V Rx R4 R1 R2 R3 A B
BỒI DƢỠNG VẬT LÝ LỚP 9 - CLC Vì R1 = R2 nên cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là 123 1 2 1 U 22,5 I I 0,75A R 30     Vì R1 = 2R3 nên I3 = 2I1 = 1,5A Bài tập 5: Cho mạch điện như hình vẽ . R1 = R2 = 2R3 = 20 ; R4 = 20  , R5 = 12. Am pe kế chỉ 4A a) Tính điện trở của đoạn mạch AB b) Tính các hiệu điện thế UAC , UAD Giải a) Điện trở của đoạn mạch CB là 12 3 CB 12 3 R .R 40.10 R 8 R R 40 10       Điện trở của đoạn mạch gồm R5 nối tiếp với R123 là R1235 = R5 + R123 = 20 Điện trở của đoạn mạch AB là 1235 4 AB 1235 4 R .R 20.20 R 10 R R 20 20       b) Vì điện trở hai mạch nhánh bằng nhau nên I5 = I4 = 4A Vậy UAC = U5 = I5.R5 = 4 . 12 = 48 V Mà R1 + R2 = 4R3 cho nên I3 = 4I1 , I1 + I3 = I5 = 4A , nên I1 = 0,8A Mà UAD = UAC + UCD = 48 + 0,8 . 20 = 64V Bài tập 6: Cho mạch điện như hình vẽ . Trong đó R1 = 15  ,R2=R3=R4=30  .Biết cường độ dòng điện qua R2 là I2 = 0,50A. a) Tính điện trở của đoạn mạch MP b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở c) Tính hiệu điện thế của mỗi điện trở và hiệu điện thế giữa hai điểm MP GIẢI a) Điện trở của đoạn mạch MP là : Vì R2 = R3 = R4 = 30  ,nên ta có : RNP =   3 30 3 R2 10  . Vì R1 mắc nối tiếp với RNP , ta có: RMP = R1 + RNP = 15 + 10 = 25  . b) Trong đoạn mạch np hiệu điện thế của các đoạn mạch rẽ bằng nhau, mà R2=R3=R4,suy ra : I2 = I3 = I4 = 0,50A. Cường độ dòng điện trong mạch chính là: I1= I2 + I3 + I4 = 3I2 =3.0,50 = 1,5A. c) Áp dụng định luật Ôm cho các đoạn mạch , ta có : C R4 R5 R3 R1 R2 A A B D R1 R4 R2 R3 P M N