Giải SBT KHTN 9 KNTT Bài 12. Đoạn mạch nối tiếp, song song

Vì mạch điện gồm hai điện trở mắc nối tiếp nên I = I₁ = I₂ = 0,2 A.

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₁ là: U₁ = R₁.I = 4 . 0,2 = 0,8 V.

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₂ là: U₁ = R₂.I = 6 . 0,2 = 1,2 V.

Do hai bóng đèn giống nhau và được mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế bằng đúng hiệu điện thế định mức của mỗi đèn nên hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn sẽ bằng một nửa hiệu điện thế của nguồn điện.

Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn là:

U₁ = U₂ = $\frac{U}{2}=\frac{220}{2}=110V$

- Theo Hình 12.1, hai đầu A và C, 2 điện trở mắc nối tiếp nên: I_AC = I = 3mA.

R_AC = R₁ + R₂ = 5 + 1 = 6 $k\Omega$

Vậy số chỉ của vôn kế khi lẩn lượt mắc vào hai đầu A và C là:

U_AC = I_AC.R_AC = $3.{10}^{-3}.6.{10}^3=18V$.

- Theo Hình 12.1, hai đầu A và B, có điện trở R₁ nên: I_AB = I = 3mA.

Vậy số chỉ của vôn kế khi lẩn lượt mắc vào hai đầu A và B là:

U_AB = I_AB.R₁ = $3.{10}^{-3}.5.{10}^3=15V.$

- Theo Hình 12.1, hai đầu B và C, có điện trở R₂ nên: I_BC = I = 3mA.

Vậy số chỉ của vôn kế khi lẩn lượt mắc vào hai đầu B và C là:

U_BC = I_BC.R₂ = $3.{10}^{-3}.1.{10}^3=3V.$

Vôn kế chỉ 1,5 V, nghĩa là U₂ = 1,5V

Suy ra $I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{1,5}{8}=01875A$

Theo Hình 12.2, ba điện trở mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện qua các điện trở bằng nhau nên số chỉ của ampe kế là 0,1875A.

Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là: R_tđ = R₁ + R₂ + R₃ = 5 + 8 + 15 = 28 $\Omega$

Vậy hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là: U = I.R_tđ = 0,1875 . 28 = 5,25 V.

Vì số chỉ của vôn kế là 2 V nên cường độ dòng điện qua điện trở R là: $I=\frac{U}{R}=\frac{2}{R}A.$

Nếu điện trở của đèn lớn gấp hai lần điện trở R thì R_đ = 2R $\Omega$.

Do đèn và điện trở R mắc nối tiếp nên I_đ = I = $\frac{2}{R}A$.

Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là U_đ = I_đ.R_đ = $\frac{2}{R}.2R=4V$.

Hiện tượng xảy ra khi gỡ một trong các bóng đèn ra khỏi mạch điện:

- Nếu gỡ bóng đèn Đ₁ thì bóng đèn Đ₂ và Đ₃ đều tắt.

- Nếu gỡ bóng đèn Đ₂ hoặc bóng đèn Đ₃ thì các bóng đèn còn lại vẫn sáng, nhưng tối hơn trước vì điện trở toàn mạch tăng lên.

Đặt công tắc ở vị trí A để khi ngắt công tắc thì bóng đèn Đ₃ không sáng, còn bóng đèn Đ₁ vẫn sáng.

Theo Hình 12.5, hai điện trở mắc song song nên điện trở tương đương của đoạn mạch là: R_tđ = $\frac{R_1.R_2}{R_1+R_2}=\frac{0,5.3}{0,5+3}=\frac{3}{7}\Omega$

Nếu vôn kế chỉ 4 V thì I_tđ = $\frac{U}{R_{tđ}}=\frac{4}{{\displaystyle \frac{3}{7}}}\approx 9,33A.$

Theo Hình 12.5, I_tđ = I₁.

Vậy số chỉ của ampe kế A₁ nếu vôn kế chỉ 4 V là $I_1\approx$9,33A.

Ampe kế A chỉ 6 A, vôn kế V chỉ 220 V nên R = $\frac{U}{I}=\frac{220}{6}= \frac{110}{3}\Omega$

Theo Hình 12.6 , hai điện trở mắc song song nên:

$\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\Rightarrow R_2=\frac{R.R_1}{R_1-R}=\frac{{\displaystyle \frac{110}{3}}.100}{100-{\displaystyle \frac{110}{3}}}=57,8\Omega$

$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{220}{100}=2,2A$.

$I_2=I-I_1=6-2,2=3,8A.$