Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu đoạn mạch

Giải SBT Vật Lí 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp

Bài 4.15 trang 12 SBT Vật Lí 9:

a) Cho biết số chỉ của ampe kế khi công tắc K mở và khi K đóng hơn kém nhau 3 lần. Tính điện trở R₃?

b) Cho biết U = 5,4V. Số chỉ của ampe kế khi công tắc K mở là bao nhiêu?

Tóm tắt:

R₁ = 4Ω; R₂ = 5Ω

a) Số chỉ của ampe kế khi công tắc K mở và khi K đóng hơn kém nhau 3 lần.

R₃ = ?Ω

b) U = 5,4 V; I_m = ? khi K mở

Lời giải:

a)

- Khi K mở: mạch có R₁ , R₂ và R₃ ghép nối tiếp nhau

=> Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

R_tđ = R₁ + R₂ + R₃ = 4 + 5 + R₃ 

      = 9 + R₃

Cường độ dòng điện qua 3 điện trở là như nhau nên số chỉ của ampe lúc này là:

${\mathrm{I}}_m=\frac{U}{R_{tdm}}=\frac{U}{9+R_3}\left(1\right)$

- Khi K đóng, điện trở R₃ bị nối tắt nên mạch chỉ còn hai điện trở R₁, R₂ ghép nối tiếp.

=> Điện trở tương đương của đoạn mạch khi K đóng là:

R_tđđ = R₁ + R₂ = 4 + 5 = 9 Ω

Số chỉ của ampe lúc này là:

$\mathrm{I}=_d\frac{U}{R_{tdd}}=\frac{U}{9}\left(2\right)$

Từ (1) và (2) ta thấy I_đ > I_m, nên theo đề bài ta có:

I_đ = 3I_m (3)

Từ (1), (2) và (3) ta có:

$\frac{U}{9}=3.\frac{U}{9+R_3}\Rightarrow R_3=18\Omega$

b) U = 5,4 V và khi K mở:

Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

R_tđm = R₁ + R₂ + R₃ = 4 + 5 + 18 = 27Ω

Số chỉ của ampe lúc này là:

${\mathrm{I}}_m=\frac{U}{R_{tdm}}=\frac{5,4}{27}=0,2A$

Đáp số: a) R₃ = 18Ω; b) I_m = 0,2 A