MỘT SỐ BÀI TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI- HỌC SINH GIỎI

Câu 1: Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa hai đầu M
và N có giá trị không đổi là 5V. Đèn dây tóc Đ trên đó có ghi
3V – 1,5W. Biến trở con chạy AB có điện trở toàn phần là
.
1. Xác định vị trí của con chạy C để đèn sáng bình thường.
2. Thay đèn bằng một vôn kế có điện trở
. Hỏi khi dịch chuyển
con chạy C từ A đến B thì số chỉ của vôn kế tăng hay giảm ? Giải thích tại sao?
Giải
1. Dòng định mức của đèn;

Gọi điên trở đoạn AC là
; dòng qua x là:

Dòng điện qua đoạn BC (mạch chính):

Hiệu điện thế hai đầu B,C là;

Mà
Vậy ta có phương trnh:


giải phương trình ta được:
. Loại nghiệm -9 Om vậy : x =

Thay đèn bằng vôn kế, khi dịch chuyển con chạy C từ A đến B thì x tăng.
Vôn kế chỉ hiệu điện thế:

.


Khi x tăng thì RAB không đổi còn
giảm, do đó số chỉ của Vôn kế tăng.
Câu 2. Cho mạch điện như hình vẽ (H1): trong đó E1 = 6V; r1=1Ω; r2=3Ω; R1=R2=R3=6Ω.
1.Vôn kế V (điện trở rất lớn) chỉ 3V. Tính suất điện động E2.
2.Nếu đổi chỗ hai cực của nguồn E2 thì vôn kế V chỉ bao nhiêu?

1. Tính suất điện động E2. (3 đ)
+ Điện trở toàn mạch

+ I đến A rẽ thành hai nhánh:


+ UCD = UCA + UAD = -R1I1+ E1 – r1I1 = 6 -3I

+
; + 6 -3I =
=> I = 1A, I = 3A.
Với I= 1A: E1 + E2 = ( R + r1 +r2 )I = 8 => E2 = 2V
-Với I = 3A: E1 + E2 =8 *3 = 24 => E2 = 18V
2. Đổi chỗ hai cực của nguồn E2 thì vôn kế chỉ bao nhiêu ( 2 đ).
+ Khi đổi chỗ hai cực thì hai nguồn mắc xung đối
- Với E2 = 2V< E1 : E1 phát , E2 thu, dòng điện đi ra từ cực dương của E1

; UCD = UCA + UAD =6 -3I = 4,5V
- Với E2 = 18V > E1: E2 là nguồn, , E1 là máy thu

;UCD = UCA + UAD = R1I1 + E1 +r1I = 6 +3I = 10,5V
Câu 3 :
Cho mạch điện như hình vẽ 4, biết r = 6 Ω, C1 = 7µF, C2 = 3µF
bỏ qua điện trở dây nối và điện kế G, RMN = R1,
vật dẫn MN có chiều dài MN = 30cm.
a) Khóa K đóng và nối (1) với (3).Tìm R2 để công suất tỏa nhiệt
trên R2 đạt cực đại. Cho E = 12V.
b) Nếu K mở, nối chốt (1) với chốt (3), rồi tháo ra sau đó
nối chốt (2) với (3) và đóng K thì thấy nhiệt lượng tỏa ra trên R1
bằng 1/4 nhiệt lượng tỏa ra trên r.
Nếu nối chốt (1) với chốt (2) và chốt (2) với (3) thì dù đóng hay mở
khóa K thì công suất mạch ngoài vẫn không đổi.
Ngoài ra nếu K mở và con chạy C dịch chuyển từ M → N với vận tốc
v = 3cm/s thì dòng qua G là . Hãy tìm E, R1,R2.

a. Khi khóa K đóng và nối (1) với (3) ta có
P = I2R2 = U2.R2/(R2 + r)2
P đạt cực đại khi (R + r)2 /R min khi R = r = 6Ω ……………….

K mở và nối (1) với (3) Nhiệt lượng tỏa ra trên r là:
Qr = W – W12 = C12.E2 -
=
………………………..
Nối (2) và (3), khóa K đóng.

Và QR1 + QR2 =
= Qr ……………………………
Suy ra : R1 = 3R2. (1)
Vì suất mạch ngoài không đổi nên ta có. R1.
= r2 (2)
Từ (1) và