Rèn Luyện Kỹ Năng Giải Bài Toán Mạch điện Bằng Phương Pháp điện ...

GIẢI MẠCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN THẾ NÚT -

ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT KIẾC SỐP

1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

a. Định luật về nút mạng

- Từ công thức:

I = I1 + I2 + … + In (đối với mạch mắc song song), ta có thể phát biểu tổng quát:

“ Ở mỗi nút, tổng các dòng điện đi đến điểm nút bằng tổng các dòng điện đi ra khỏi nút”.

b. Trong mỗi mạch vòng hay mắt mạch

- Công thức:

U = U1 + U2 + … + Un (đối với các điện trở mắc nối tiếp) được hiểu là đúng không những đối với các điện trở mắc nối tiếp mà có thể mở rộng ra:

“ Hiệu điện thế UAB giữa hai điểm A và B bằng tổng đại số tất cả các hiệu điện thế U1, U2,… của các đoạn kế tiếp nhau tính từ A đến B theo bất kỳ đường đi nào từ A đến B trong mạch điện ”

* Vậy có thể nói:

“Hiệu điện thế trong mỗi mạch vòng (mắt mạng) bằng tổng đại số độ giảm thế trên mạch vòng đó”

Trong đó độ giảm thế: UK = IK.RK (với K = 1, 2, 3, …)

* Chú ý: + Dòng điện IK mang dấu (+) nếu cùng chiều đi trên mạch

+ Dòng điện IK mang dấu (–) nếu ngược chiều đi trên mạch.

* Các bước tiến hành giải

Bước 1: Chọn chiều dòng điện đi trong mạch

Bước 2: Viết tất cả các phương trình cho các nút mạng

Bước 3: Giải hệ các phương trình vừa lập để tìm các đại lượng dòng điện và hiệu điện thế trong mạch.

Bước 4: Biện luận kết quả. Nếu dòng điện tìm được là:

IK > 0: ta giữ nguyên chiều đã chọn.

IK < 0: ta đảo chiều đã chọn.

2. VÍ DỤ MINH HỌA

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết: U = 10V, R1 = 2Ω, R2 = 9Ω, R3 = 3Ω, R4 = 7Ω, điện trở của vôn kế là RV = 150Ω. Tìm số chỉ của vôn kế.

Giải

- Ta có các phương trình:

UAB = UAC + UCD + UDB = 2I1 + 150I2 + 7(I - I1 + I2) = -5I1 + 157I2 + 7I = 10 (1)

UAB = UAC + UCB = 2I1 + 9(I1 - I2) = 11I1 - 9I2 = 10 (2)

UAB = UAD + UDB = 3(I - I1) + 7(I - I1 + I3) = -10I1 + 7I2 + 10I = 10 (3)

- Giải ba hệ phương trình trên ta có:

I1 ≈ 0,915A; I2 ≈ 0,008A; I ≈ 1,910A.

- Số chỉ của vôn kế:

Uv = I2R2 = 0,008.150 = 1,2(V)

3. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ 9:

Biết R1 = R2 = R3 = R, đèn Đ có điện trở Rđ = kR với k là hằng số dương. Rx là một biến trở, với mọi Rx đèn luôn sáng. Nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi đặt vào A và B. Bỏ qua điện trở các dây nối.

1. Điều chỉnh Rx để công suất tiêu thụ trên đèn bằng 9W. Tìm công suất trên R2 theo k.

2. Cho U = 16V, R = 8Ω, k = 3, xác định Rx để công suất trên Rx bằng 0,4W.

Đáp án:

1. Giả sử chiều dòng điện qua Rx có chiều từ C đến D.

2. Rx = 10Ω

Bài 2: Trong sơ đồ mạch điện hình bên, Ampe kế A2 chỉ 2A, các điện trở R1, R2, R3, R4 có trị số khác nhau và chỉ nhận một trong 4 giá trị là 1Ω, 2Ω, 3Ω, 4Ω. Xác định trị số các điện trở đó và số chỉ của Ampe kế A1. Biết Vôn kế V chỉ 10V và số chỉ Ampe kế A1 là số nguyên, Vôn kế có điện trở rất lớn, các Ampe kế có điện trở không đáng kể.

Đáp án:

Các trị số điện trở tương ứng trên bằng:

R1 = 2(Ω); R2 = 3(Ω); R3 = 4(Ω); R4 = 1(Ω)

Số chỉ của Ampe kế A1: 5A

...

------(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Rèn luyện kỹ năng giải bài toán mạch điện bằng phương pháp điện thế nút – Định luật Kiếc-Sốp môn Vật Lý 9 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tập tốt !