Giải Bài Toán Mạch Cầu điện Trở - Giáo Án, Bài Giảng

Có thể bạn quan tâm

Trang chủ
Đăng ký
Đăng nhập
Liên hệ

Giáo Án

Tổng hợp giáo án, bài giảng điện tử phục vụ mục đích tham khảo

Giải bài toán Mạch cầu điện trở

I/ MẠCH CẦU.

- Mạch cầu là loại mạch được dùng phổ biến trong các phép đo điện như

( Vôn kế, am pe kế, ôm kế)

1. Hình dạng.

- Mạch cầu được vẽ:

Trong đó : Các điện trở R1, R2, R3, R4

gọi là điện trở cạnh. R5 gọi là điện trở gánh

2. Phân loại mạch cầu.

Mạch cầu cân bằng

- Mạch cầu Mạch cầu đủ ( tổng quát)

Mach cầu không cân bằng

Mạch cầu khuyết

3. Dấu hiệu để nhận biết các loaị mạch cầu

a/ Mạch cầu cân bằng.

- Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì ta nhận thấy I5 = 0.

- Đặc điểm của mạch cầu cân bằng.

+ Về điện trở.

+ Về dòng điện: I1 = I2 ; I3 = I4 Hoặc

+ Về hiệu điện thế : U1 = U3 ; U¬2 = U4 Hoặc

b/ Mạch cầu không cân bằng.

- Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì ta nhận thấy I5 khác 0.

- Khi mạch cầu không đủ 5 điện trở thì gọi là mạch cầu khuyết.

6 trang | Chia sẻ: lephuong6688 | Lượt xem: 3792 | Lượt tải: 0

Bạn đang xem nội dung tài liệu Giải bài toán Mạch cầu điện trở, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH CẦU I/ MẠCH CẦU. - Mạch cầu là loại mạch được dùng phổ biến trong các phép đo điện như ( Vôn kế, am pe kế, ôm kế) R1 R2 R3 R4 R5 A B M N 1. Hình dạng. - Mạch cầu được vẽ: Trong đó : Các điện trở R1, R2, R3, R4 gọi là điện trở cạnh. R5 gọi là điện trở gánh 2. Phân loại mạch cầu. Mạch cầu cân bằng - Mạch cầu Mạch cầu đủ ( tổng quát) Mach cầu không cân bằng Mạch cầu khuyết 3. Dấu hiệu để nhận biết các loaị mạch cầu a/ Mạch cầu cân bằng. - Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì ta nhận thấy I5 = 0. - Đặc điểm của mạch cầu cân bằng. + Về điện trở. + Về dòng điện: I1 = I2 ; I3 = I4 Hoặc + Về hiệu điện thế : U1 = U3 ; U2 = U4 Hoặc b/ Mạch cầu không cân bằng. - Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì ta nhận thấy I5 khác 0. - Khi mạch cầu không đủ 5 điện trở thì gọi là mạch cầu khuyết. II/ CÁCH GIẢI CÁC LOẠI MẠCH CẦU R1 R2 R3 R4 R5 A B M N 1. Mạch cầu cân bằng. * Bài toán cơ bản. Cho mạch điện như HV. Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 6Ω, R5 = 5Ω. UAB=6V. Tính I qua các điện trở? * Giải: Ta có : => Mạch AB là mạch cầu cân bằng. => I5 = 0. (Bỏ qua R5). Mạch điện tương đương: (R1 nt R2) // (R3 nt R4) - Cường độ dòng điện qua các điện trở I1 = I2 = ; I3 = I4 = R1 R2 R3 R4 R5 A B M N 2. Mạch cầu không cân bằng. a. Mach cầu đủ hay còn gọi là mạch cầu tổng quát. * Bài toán cơ bản. Cho mạch điện như HV. Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 4Ω, R5 = 5Ω. UAB=6V. Tính I qua các điện trở? * Giải: Cách 1. Phương pháp điện thế nút. -Phương pháp chung. + Chọn 2hiệu điện thế bất kì làm 2 ẩn. + Sau đó qui các hiệu điện thế còn lại theo 2 ẩn đã chọn. + Giải hệ phương trình theo 2 ẩn đó VD ta chọn 2 ẩn là U1 và U3. -Ta có: UMN = UMA + UAN = -U1 + U3 = U3 –U1 = U5 - Xét tại nút M,N ta có I1 + I5 = I2 (1) I3 = I4 + I5 (2) -Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình Giải ra ta được U1 , U3. Tính U2 = UAB – U1 , U4 = UAB – U3. Aùp dụng định luật Ôm tính được các dòng qua điện trở. Cách2. Đặt ẩn là dòng -Phương pháp chung. + Chọn 1 dòng bất kì làm ẩn. + Sau đó qui các dòng còn lại theo ẩn đã chọn. + Giải phương trình theo ẩn đó - VD ta chọn ẩn là dòng I1. Ta có: UAB = U1 + U2 = I1R1 + I2R2 = I1 + 2I2 = 6 I2 = (1) - Từ nút M. I5 = I2 – I1 = 3 -0.5I1 - I1 = 3 – 1.5I1 I5 = 3 – 1.5I1 (2) - Mắt khác: U5 = UMN = UMA + UAN = -U1 + U3 = U3 –U1 = I3R3 – I1R1 = 3I3 – I1=5I5 => I3 = I3 = (3) - Từ nút N. I4 = I3 – I5 = - 3 – 1.5I1 = I4 = (4) -Mặt khác. UANB = UAN + UNB = U3 + U4 = I3R3 + I4R4 = 3I3 + 4I4 = 6 3. + 4. = 6 Giải ra ta được I1 1.1 A. Thế vào (1), (2), (3), (4) ta tính được các I còn lại. + Chú ý: Nếu dòng đi qua MN theo chiều ngược lại thì sẽ có kết quả khác. Cách 3. Dùng phương pháp chuyển mạch: -Phương pháp chung: +Chuyển mạch sao thành mạch tam giác và ngược lại.( ó ) +Vẽ lại mạch điện tương đương, rồi dụng định luật Oâm, tính điện trở toàn mạch, tính các dòng qua các điện trở a/ Phương pháp chuyển mạch : => ó. - Lồng hai mạch vào nhau, sau đó tính x,y, z theo R1, R2, R3. R1 R2 R3 A B C R1 R2 R3 x y z A B C y x z A B C Ta có: RAB = (1) RBC = (2) RAC = (3) Cộng 3 phương trình theo vế rồi chia cho 2 ta được. (4) Trừ (4) cho (1), (2), (3) ta được: Z = ; X = ; Y = (5) => Tổng quát: Tích 2 điện trở kề X, Y, X = Tổng 3 điện trở b/ Phương pháp chuyển mạch : ó => A B C Y X Z A B C R3 R2 X Y Z R1 R3 C R2 A B - Từ (5) ta chia các đẳng thức theo vế. ; Khử R2, R3 trong (5) suy ra: ; ; =>Tổng quát: Tổng các tích luân phiên X,Y,Z = Điện trở vuông góc c/ Aùp dụng giải bài toán trên. * Theo cách chuyển tam giác thành sao A B M N R1 R3 x z y R1 R2 R3 R4 R5 A B M N - Mạch điện tương đương lúc này là: [(R1nt X) // (R3 nt Y)] nt Y - Tính được điện trở toàn mạch - Tính được I qua R1, R3. - Tính được U1, U3 +Trở về sơ đồ gốc - Tính được U2, U4. - Tính được I2, I4 - Xét nút M hoặc N sẽ tính được I5 * Theo cách chuyển sao thành tam giác. A B X Y Z R3 R4 N R1 R2 R3 R4 R5 A B M N Ta có mạch tương đương: Gồm {(Y// R3) nt (Z // R4)}// X. - Ta tính được điện trở tương đương của mạch AB. - Tính được IAB. - Tính được UAN = U3 , UNB = U4 - Tính được I3 , I4 - Trở về sơ đồ gốc tính được I1 = IAB – I3 ; I2 = IAB – I4 - Xét nút M hoặc N, áp dụng định lí nút mạch tính được I5 3. Mạch cầu khuyết: Thường dùng để rèn luyện tính toán về dòng điện không đổi. A B N R3 R5 R4 R2 R2 R3 R4 R5 A B M N a. Khuyết 1 điện trở ( Có 1 điện trở bằng không vd R1= 0) + Phương pháp chung. - Chập các điểm có cùng điện thế, rồi vẽ lại mạch tương đương. Aùp dụng định luật Ôm giải như các bài toán thông thường để tính I qua các R. Trở về sơ đồ gốc xét nút mạch để tính I qua R khuyết. - Khuyết R1: Chập A với M ta có mạch tương đương gồm: {(R3 // R5) nt R4 } // R2 - Khuyết R2: Chập M với B ta có mạch tương đương gồm: {(R4 // R5) nt R3 } // R1 - Khuyết R3: Chập A với N ta có mạch tương đương gồm: {(R1 // R5) nt R2 } // R4 - Khuyết R4: Chập N với B ta có mạch tương đương gồm: {(R2 // R5) nt R1 } // R3 - Khuyết R5: Chập M với N ta có mạch tương đương gồm: {(R4 // R3) // (R2 //R4) R2 R4 R5 A B M N b. Khuyết 2 điện trở. (có 2 điện trở bằng 0) A B R2 R4 - Khuyết R1 và R3: chập AMN ta có mạch tương đương gồm : R2 // R4 Vì I5 = 0 nên ta tính được I2 = , I4 = , I1 = I2 , I3 = I4 - Khuyết R2 và R4 tương tự như trên - Khuyết R1 và R5 : chập AM lúc này R3 bị nối tắt (I3 = 0), ta có mạch tương đương gồm : R2 // R4. Aùp dụng tính được I2, I4, trở về sơ đồ gốc tính được I1, I5 - Khuyết R2 và R5 ; R3 và R5 ; R4 và R5 tương tự như khuyết R1 và R5 c. Khuyết 3 điện trở. (có 3 điện trở bằng 0) R2 R3 R2 R3 A B M N - Khuyết R1, R2, R3 ta chập AMN. Ta có mạch tương đương gồm R2 // R4. Thì cách giải vẫn như khuyết 2 điện trở - Khuyết R1, R5, R4 ta chập A với M và N với B. Ta thấy R2, R3 bị nối tắt. ---------- Hết ----------

File đính kèm:

MACH CAU DIEN TRO(1).doc

Giáo án liên quan

Bài soạn môn Vật lý lớp 9 - Bài 27: Lực điện từ
4 trang | Lượt xem: 1205 | Lượt tải: 0
Bài tập tham khảo Vật lý 9 - Số 12
2 trang | Lượt xem: 1232 | Lượt tải: 0
Hướng dẫn học sinh giải bài tập động học
19 trang | Lượt xem: 2044 | Lượt tải: 0
Bài giảng Môn Vật lý lớp 9 - Tuần 12 - Tiết 24 - Bài 21 : Nam châm vĩnh cửu
4 trang | Lượt xem: 1567 | Lượt tải: 1
Giáo án Vật lý khối 9 - Trường THCS Trung Sơn - Tiết 12: Công suất điện
3 trang | Lượt xem: 635 | Lượt tải: 0
Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Bài 27: Lực điện từ
4 trang | Lượt xem: 738 | Lượt tải: 0
Giáo án Vật lý lớp 9 - Tiết 17: Bài tập vận dụng định luật jun - Len xơ
3 trang | Lượt xem: 1264 | Lượt tải: 0
Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tiết 1: Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn (Tiết 11)
117 trang | Lượt xem: 699 | Lượt tải: 0
Đề Kiểm Tra Vật Lý 8 kì 2
2 trang | Lượt xem: 719 | Lượt tải: 1
Bài soạn môn Vật lý lớp 9 - Bài 48: Mắt
4 trang | Lượt xem: 938 | Lượt tải: 0