Cho mạch điện như Hình 3. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch UAB = 43 V, các điện trở R1 = 10 , R2 = R3 = 20 ,
5/5
Cho mạch điện như Hình 3. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch UAB = 43 V, các điện trở R1 = 10 , R2 = R3 = 20 , ampe kế có điện trở RA = 0, Rx là biến trở.
1. Khóa K mở.
a) Cho Rx = 2 . Tính số chỉ của ampe kế.
b) Khi Rx tăng thì số chỉ của ampe kế tăng hay giảm? Vì sao?
2. Khóa K đóng. Khi Rx = 10 thì dòng điện qua ampe kế có cường độ IA = 0,1 A và chiều từ M đến N.
a) Tính R4.
b) Chứng tỏ rằng khi thay đổi Rx thì tỷ số công suất tỏa nhiệt trên R1 và R4 không đổi. Tính tỷ số đó.
Gọi điện trở của biến trở là x. Ta có:
Điện trở tương đương của toàn mạch:
Rtd=R1R3+xR1+R3+x+R2=1020+x30+x+20=800+30x30+x
Cường độ dòng điện chạy qua ampe kế:
IA=R1R1+R3+xI=R1R1+R3+x.URtd=430800+30x
a) x=2 Ω⇒IA=0,5 A.
b) Khi x tăng thì IA giảm.
2) a) Ta có hệ phương trình:
U=I1R1+I2R2=10I1+20I2=43 VIA=I1−I2=0,1 A⇒I1=1,5AI2=1,4A
⇒U3=I1R1+IAx=16 V; U4=U−U3=27V.
⇒I3=U3R3=0,8A ⇒I4=I3+IA=0,9A⇒R4=U4I4=30 Ω.⇒I3=U3R3=0,8A ⇒I4=I3+IA=0,9A⇒R4=U4I4=30 Ω.
b) Ta luôn có: U=I1R1+I2R2IA=I1−I2⇒I1=U+IAR2R1+R2
Tương tự: U=I3R3+I4R4IA=I4−I3⇒I4=U+IAR3R3+R4
Vì R2 = R3 nên ta thấy tỷ số công suất trên R1 và R4 là không đổi và bằng:
P1P4=I12R1I42R4=R3+R42R1R1+R22R4=2527