BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN HỌC
1: Cho mạch điện như hình vẽ: U
AB
= 132 V không đổi, các điện trở có giá trị bằng
nhau. Dùng một vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm A; C thì vôn kế chỉ 44V. Nếu
dùng vôn kế ấy đo hiệu điện thế giữa hai điểm A; D thì vôn kế chỉ bao nhiêu vôn?
2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U
AB
= 10 V, R
1
= 2
Ω
, R
a
= 0
Ω
, R
v
vô cùng lớn,
R
MN
= 6
Ω
. Con chạy đặt ở vị trí nào thì ampe kế chỉ 1A. Lúc này vôn kế chỉ bao
nhiêu ?
3:Cho mạch điện như hình vẽ. A B
R
b
là biến trở, U
AB
= 10 V không đổi, R
,
điện trở R
2
và điện trở tương đương của mạch điện.
5: Trong hộp kín X có sáu dây điện trở như nhau, mỗi dây có điện trở R được mắc
thành mạch điện và nối ra ngoài bằng 4 đầu dây được đánh số: 1; 2; 3; 4. Biết rằng
R
12
= R
13
= R
14
= R
23
= R
24
= R
34
= 0,5R. Xác định cấu trúc đơn giản của mạch điện
trong hộp.
6: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết U
MN
= 12 V ; R
1
= 18
Ω
; R
2
= 9
2
M
A
U
MC
N
U
MC
N
Đ
1
Đ
2
Đ
3
Đ
4
Đ
5
8:
9: Cho mạch điện nh hình vẽ. U
AB
= 9V, R
0
= 6. Đèn
Đ thuộc loại 6V-6W, R
x
là biến trở. Bỏ qua điện trở
của Ampekế và dây nối.
a. Con chạy của biến trở ở vị trí ứng với R
0
C.
Ngay sau đó bị mất điện trong 3 phút. Vì vậy nhiệt độ nớc
giảm xuống, khi còn 40
0
C bếp lại tiếp tục đun cho đến khi nớc sôi. Xác định:
a. Khối lợng nớc cần đun.
b. Thời gian cần thiết từ khi bắt đầu đun cho tới khi nớc sôi.
Biết nhiệt lợng nớc toả ra môi trờng tỷ lệ thuận với thời gian;cho C
n
=4200J/kgK.
12: Cho mạch điện nh hình vẽ. U
AB
= 9V, R
0
= 6. Đèn
Đ thuộc loại 6V-6W, R
x
là biến trở. Bỏ qua điện trở của
Ampekế và dây nối.
a. Con chạy của biến trở ở vị trí ứng với R
x
= 2.
Tính số chỉ Ampekế. Độ sáng của đèn nh thế nào? Tìm
công suất tiêu thụ của đèn khi đó.
b. Muốn đèn sáng bình thờng cần di chuyển con chạy biến trở về phía nào? Tính
R
x
để thoả mãn điều kiện đó.
c. Khi đèn sáng bình thờng. Tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm sáng
sao cho cụng sut tiờu hao trờn nú bng 13.5W v tớnh
hiu sut ca mch in. Bit rng tiờu hao nng lng trờn R
1
, R
X
l cú ớch, trờn R
0
l vụ ớch.
Mt on mch gm 4 on dõy ng cht ni
tip nhau nh hỡnh v. Cỏc on dõy ng cú cựng chiu
di nhng tit din ln lt l 2mm
2
, 4mm
2
, 6mm
2
,
8mm
2
. t hiu in th 100V vo hai u on mch
AB. Tớnh hiu in th hai u mi on dõy.
A
B
1
2
3
4
Đ
A
X
thì công suất tiêu thụ trên nó là cực đại?
Tính công suất cực đại này.
15:Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 25
o
C. Muốn đun
sôi lượng nước đó trong 20 phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng
nhiệt dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K. Nhiệt dung riêng của nhôm là C
1
=
880J/kg.K và 30% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh.
HƯỚNG DẪN GIẢI
1 : Gọi điện trở của vôn kế là R
V
giá trị mỗi điện trở là r
khi mắc vôn kế vào A;C ta có: R
AC
=
Rvr
rRv
+2
2
và U
AC
= U.
CBCB
AC
RR
R
+
RR
R
+
thay số và tính đúng U
AD
= 24
2: Vị trí D của con chạy và số chỉ vôn kế
Vì R
a
= 0 nên U
AC
= U
AD
= U
1
= R
1
I
1
= 2V
Gọi điện trở phần MN là x thì:
x
I
x
2
=
; I
DN
= I
1
Ω
và
DN có giá trị 4
Ω
, lúc này vôn kế chỉ 8V( đo U
DN
)
3: Khi K mở: P
Rb
= I
2
R
x
=
2
2
2
2
)(
.
)(
X
X
X
X
R
R
R
U
R
CN
= 0,5R
R
MN
= 0,25R.
dựa vào giá trị nhỏ nhất của cường độ dòng điên, tìm được R = 16
Ω
R
X
= 16
Ω
4: Vì các đèn sáng bình thường nên I
Đ1
= 0,5A; I
Đ2
= 1A
Vậy chiều dòng điện từ N tới M I
Đ3
= I
Đ1
- I
Đ2
= 0,5A.
Tính được R
Đ3
= 12
Ω
.
Tính được U
NM
AN
=
từ đó tính được I
R2
=
A
6
1
và R
2
= 108
Ω
cường độ dòng điện trong mạch chính I = I
Đ1
+ I
R1
=
A
6
5
Tính được R
Đ
= 28,8
Ω
5: - Lập luận được mạch điện có tính đối xứng
- Vẽ được mạch điện đơn giản nhất là hình tứ diện đều
6: a) Đặt R
CE
= x ( 0< x < 36); R
CF
+ U
EN
= I
x
.x +I
2
.R
2
= ( 1,5x + 9 ).I
x
=> I
x
=
12 8
1,5 9 6x x
=
+ +
Cường độ dòng điện qua đoạn CF :
I
R-x
=
12
36 x−
Theo giả thiết về cường độ dòng điện qua ampe kế A:
I
A
= I
x
+ I
R – x
R – x
12 12
1,5 9 36x x
=
+ −
=> 1,5x + 9 = 36 – x
Vậy : x = 10,8
Ω
U
7 H.1a H.1b
a. Điện trở đoạn MC của biến trở.
Theo bài ra ta có: U
đ
= 6V
I
đ
= P
đ
/U
đ
= 3/6 = 0,5 (A)
Gọi điện trở R
MC
= x
Trong sơ đồ H.1a. Ta có x =
10 6
8( )
2 10 20 2
x
x x
−
+ =
− −
(1)
Hiệu điện thế U
MC
= U – U
đ
= 10 – 6 = 4 (V)
Điện trở MC là:
x =
2
4(20 2 )
30 80 0
22
MC
MC
U
x
x x
I x
−
= => − + =
−
=> x = 3 và x ≈ 27 (loại)
Vậy điện trở đoạn MC bằng 3Ω
b. Hiệu suất của mạch điện
P P
H
P I U
= = = ≈
Ta thấy H
2
< H
1
, nghĩa là hiệu suất thắp sáng ở sơ đồ H.1a cao hơn.
8:- Gọi điện trở các đoạn giây có tiết diện S
1
, S
2
, S
3
, S
4
tương ứng là: R
1
, R
2
, R
3
, R
4
.
Ta có:
R
1
3 4
6 3
3
R S R
R R
S
= = =
Điện trở của đoạn mạch AB là:
R
tđ
= R
1
+ R
2
+ R
3
+ R
4
= 4R
4
+ 2R
4
+ 4/3R
4
+ R
4
R
tđ
= 25R
4
= 24V
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây thứ ba:
U
3
= I.R
3
= (12/R
4
).(4R
4
/3 )= 16V
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây thứ tư:
U
4
= I.R
4
= (12/R
4
).R
4
= 12V
14: a)R tương dương của R
1
và R
x
: R
1x
=
x
+
+
18
)5,4(24
I qua mạch chính : I = U/R =
x
x
R
R
+
+
5,4
18
Ta có : I
x
R
x
= I R
1x
⇒
I
x
= I
x
x
R
R
1
=
x
= 13,5 W
Ta có pt bậc 2 R
2
x
- 15 R
x
+ 20,25 = 0
Giải pt bậc 2 ta được 2 nghiệm R
x
= 13,5
Ω
và R
x
= 1,5
Ω
Hiệu suất của mạch điện H =
R
R
RI
RI
P
P
xx
t
i 1
2
1
2
==
= I
2
x
R
x
=
2
5,4
18
+
x
R
R
x
=
9
25,20
324
++
x
x
R
= 18W
15:
*Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25
o
C tới 100
o
C là:
Q
1
= m
1
c
1
( t
2
– t
1
) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J )
(0,5đ)
*Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25
o
C tới 100
o
C là:
Q
2
= mc ( t
2
– t
1