2020 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2023 có đáp án (Phần 21)

Cho mạch điện như Hình 3. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch không đổi và bằng U. Các ampe kế giống nhau có cùng điện trở {R_A} Giá trị điện trở R = 12Omega ; Rx là biến

Giải thích

a) Do tính đối xứng của mạch nên số chỉ của ampe kế \[{A_3}\] cũng là 120 mA như ampe kế \[{A_1}\]

Ta có: \[\;{I_R}\; = \;{I_{A1\;}}--{\rm{ }}{I_{A2}}\;\; = 80{\rm{ }}mA.\]

\[{U_{AN}}\; = {I_R}.R = {\rm{ }}{I_{A1}}{R_A}\; + \;{I_{A2}}({R_{A\;}} + {R_x})\]\[ \Rightarrow 0,08.12 = \;0,12{R_A}\; + 0,04({R_{A\;}} + \;12)\]\[ \Rightarrow {R_A}\; = 3\]

\[{U_{AB}}\;\; = {\rm{ }}\;{I_{A1}}{R_A}\;\; + {\rm{ }}\;{I_R}R{\rm{ }}\; = \;{\rm{ }}0,12.3{\rm{ }}\; + {\rm{ }}\;0,08.12{\rm{ }}\; = {\rm{ }}\;1,32{\rm{ }}V\]

b) Do \[\;{R_A}\; < {\rm{ }}R\] nên khi chưa có cầu \[MN{\rm{ }}({A_2}\;v\`a {\rm{ }}{R_x})\;\]thì \[{U_{MN}}\; > {\rm{ }}0\]

Khi gắn cầu MN thì dòng qua \[{A_2}\] đi từ M đến N

Theo đề có:  \[{I_{A1}}\; + {\rm{ }}{I_{A2}}\; + {\rm{ }}{I_{A3}}\; = {\rm{ }}2{I_{A1}}\; + {\rm{ }}{I_{A2\;}} = {\rm{ }}0,41{\rm{ }}A{\rm{ }}\;\;\](1)

Mà: \[U{\rm{ }} = {\rm{ }}{I_{A1}}{R_A}\; + {\rm{ }}{I_R}R{\rm{ }} = {\rm{ }}{I_{A1}}{R_A}\; + {\rm{ }}({I_{A1}}\;--{\rm{ }}{I_{A2}})R\]\[ \Rightarrow 15{I_{A1}}\;--{\rm{ }}12{I_{A2}}\; = {\rm{ }}1,32\;\;\](2)

Từ (1) và (2): \[ \Rightarrow {I_{A1}}\; = {\rm{ }}0,16{\rm{ }}A{\rm{ }};{\rm{ }}{I_{A2}}\; = {\rm{ }}0,09{\rm{ }}A\]\[ \Rightarrow {I_R}\; = {\rm{ }}0,07{\rm{ }}A\]

\[{U_R}\; = {\rm{ }}{I_R}R{\rm{ }} = {\rm{ }}{I_{A1}}{R_A}\; + {\rm{ }}{I_{A2}}\left( {R{\rm{ }} + {\rm{ }}x} \right)\]\[ \Rightarrow 0,07.12 = 0,16.3 + 0,09\left( {12 + x} \right)\; \Rightarrow x = 1\Omega \]