MẠCH ĐIỆN CÓ AMPE KẾ VÀ VÔN KẾ

      54
*

Bạn đang xem: Mạch điện có ampe kế và vôn kế

Trang Chủ »Điện một chiều , Số chỉ Ampe kế và vôn kế , Vật lý 11 , Vật lý 9 » Tính số chỉ Ampe kế với vôn kế
2. Hai điểm ở nhị đầu Ampe kế lý tưởng xem như bị nối tắt, có nghĩa là trùng dẫn, khi ấy nhị điểm đó được coi là trùng nhau cùng phải để ý vẽ lại mạch năng lượng điện tương đương trong trường đúng theo này.
4. Vôn kế lphát minh rất có thể được bỏ hẳn thoát ra khỏi mạch Lúc giải bài xích toán (Tức là nhị đầu vôn kế lý tưởng xem nlỗi hsinh hoạt mạch).
5. Ampe kế và vôn kế không lý tưởng phát minh thì được xem như nlỗi những điện trsống thuần khi giải mạch năng lượng điện. Điện trnghỉ ngơi Ampe kế lý tưởng phát minh sẽ khá nhỏ tuổi, còn năng lượng điện trsống vôn kế lý tưởng đã kha khá bự.
Cách 3: Quay lại mạch gốc để khẳng định số chỉ của Ampe kế với vôn kế cùng với giữ ý: - Đối cùng với Ampe kế: tổng dòng vào 1 nút ít = tổng chiếc ra một nút; - Đối cùng với vôn kế: $U_MN = U_MA + U_AN$, cùng với những điểm $A$, $M$, $N$ bất kỳ.

II. Các ví dụ

lấy ví dụ như 1: Cho mạch điện nhỏng Hình 1.1, biết $U_AB = 12 ext V$, $R_1 = R_2 = R_4 = 4 ext Omega$, $R_3 = 3 ext Omega$, Ampe kế lý tưởng. Xác định số chỉ của Ampe kế.
*

Giải
:Cách 1: Vì Ampe kế lphát minh cần ta nối tắt thân 2 điểm $N$ với $B$. Do bao gồm trùng dẫn ($N ≡ B$) nên bọn họ bắt buộc vẽ lại mạch điện tương tự trước khi tính tân oán. (Cách vẽ lại mạch điện tương tự được trình bày sống đây.) Sau lúc vẽ lại, mạch năng lượng điện tương đương đang nlỗi Hình 1.2:
*

Cách 2:
Dựa vào nút $N$ trên mạch nơi bắt đầu (Hình 1.1) ta thấy để khẳng định được số chỉ Ampe kế thì nên tính độ mạnh loại năng lượng điện liên quan là $I_3$ và $I_4$:
(Cách tính độ mạnh chiếc điện vào một quãng mạch được trình diễn sinh sống đây
.) * Trước tiên tính được $I_3$: $$ I_3 = fracU_3R_3 = fracU_ABR_3 = frac123 = 4 ext A $$* Tiếp theo bắt buộc tính $I_4$:  • Trước hết tính $R_24$: $$R_24 = fracR_2 R_4R_2 + R_4 = frac4 imes 44 + 4 = 2 ext Omega$$  • Tiếp theo tính $R_124$: $$R_124 = R_1 + R_24 = 4 + 2 = 6 ext Omega$$  • Tiếp tục tính $I_124$: $$I_124 = fracU_124R_124 = fracU_ABR_124 = frac126 = 2 ext A$$  Vì $R_1$ nt $R_24$ đề nghị $I_1 = I_24 = I_124 = 2 ext A$  • Tiếp theo tính $U_24$: $$U_24 = I_24 imes R_24 = 2 imes 2 = 4 ext V$$  Vì $R_2$ // $R_4$ bắt buộc $U_2 = U_4 = U_24 = 4 ext V$ $$Rightarrow I_4 = fracU_4R_4 = frac44 = 1 ext A$$Bước 3: Quay lại mạch nơi bắt đầu để xác định số chỉ của Ampe kế. Trước không còn ta xác minh chiều của những mẫu năng lượng điện liên quan $I_3$ với $I_4$, từ bỏ mạch tương tự (Hình 1.2) ta biết được: + $I_3$ chạy trường đoản cú $A$ qua $N$, + $I_4$ chạy từ $M$ qua $N$, Do kia các loại điện trong mạch cội sẽ chạgiống như Hình 1.3:
*

Xem thêm: Quanh Năm Buôn Bán Ở Mom Sông Nuôi Đủ Năm Con Với Một Chồng, “Quanh Năm Buôn Bán Ở Mom

$$Rightarrow I_3 + I_4 = I_A$$$$Rightarrow I_A = I_3 + I_4 = 4 + 1 = 5 ext A$$Vậy Ampe kế chỉ 5 A. lấy ví dụ như 2
: Cho mạch điện nhỏng Hình 2.1, biết $U_AB = 9 ext V$, $R_1 = R_2 = 3 ext Omega$, $R_3 = 4 ext Omega$, $R_4 = 8 ext Omega$, $R_5 = 2 ext Omega$, vôn kế lý tưởng phát minh. Xác định số chỉ của vôn kế và cực dương của vôn kế mắc vào điểm nào?
*

Giải
:Bước 1: Vì vôn kế lý tưởng buộc phải bạn có thể vứt hẳn vôn kế thoát khỏi mạch Lúc tính tân oán, khi ấy đoạn mạch $AB$ sẽ có dạng như Hình 2.2:
Cách 2:
Từ mạch gốc ta thấy vôn kế mắc giữa 2 điểm $M$ và $N$, vì vậy nhằm xác định được số chỉ của vôn kế ta buộc phải tính 2 điện áp tương quan là $U_1 = U_AM$ với $U_3 = U_AN$ (hoặc cặp $U_2 = U_MP$ và $U_4 = U_NP$). Cách chế biến như sau:
i) Trước hết tính điện trsinh sống tương tự đoạn mạch:  • Trước hết tính $R_12$: $$R_12 = R_1 + R_2 = 3 + 3 = 6 ext Omega$$  • Tiếp theo tính $R_34$: $$R_34 = R_3 + R_4 = 4 + 8 = 12 ext Omega$$  • Tiếp tục tính $R_1234$: $$R_1234 = fracR_12 R_34R_12 + R_34 = frac6 imes 126 + 12 = 4 ext Omega$$  • Cuối cùng tính năng lượng điện trở tương đương của đoạn mạch $R_tđ = R_12345$: $$R_12345 = R_1234 + R_5 = 4 + 2 = 6 ext Omega$$ii) Sau kia tính độ mạnh mẫu điện và hiệu điện chũm trong đoạn mạch:  • Trước hết tính $I_12345$: $$I_12345 = fracU_12345R_12345 = fracU_ABR_12345 = frac96 = 1,5 ext A = I_1234 = I_5 $$  • Tiếp theo tính $U_1234$: $$U_1234 = I_1234 imes R_1234 = 1,5 imes 4 = 6 ext V = U_12 = U_34$$ • Tiếp tục tính $I_12$ và $I_34$: $$I_12 = fracU_12R_12 = frac66 = 1 ext A = I_1 = I_2$$$$I_34 = fracU_34R_34 = frac612 = 0,5 ext A = I_3 = I_4$$ • Cuối cùng tính $U_1$ cùng $U_3$: $$U_1 = I_1 imes R_1 = 1 imes 3 = 3 ext V$$$$U_3 = I_3 imes R_3 = 0,5 imes 4 = 2 ext V$$Bước 3:
Quay về mạch cội nhằm xác minh số chỉ của vôn kế. Ta có: $$U_MN = U_MA + U_AN = -U_AM + U_AN = -U_1 + U_3 = -3 + 2 = -1 ext V$$Vậy vôn kế chỉ 1 V và rất dương mắc vào điểm $N$. (Vì $U_MN = V_M - V_N V_M$ cùng với $V_M$ cùng $V_N$ theo thứ tự là năng lượng điện cầm của điểm $M$ cùng $N$.)
ví dụ như 3
: Cho mạch năng lượng điện nhỏng Hình 3, trong các số ấy nhị Ampe kế $A_1$ cùng $A_2$ giống nhau, hai vôn kế $V_1$ và $V_2$ như thể nhau. Ampe kế $A_1$ cùng $A_2$ lần lượt chỉ 0,2 A và 0,199 A; vôn kế $V_1$ chỉ 199 V. Biết $U_AB = 2đôi mươi ext V$. Tính giá trị điện trlàm việc $R$.
Giải
: Vì đề toán không cho thấy những Ampe kế cùng vôn kế lý tưởng phát minh đề xuất chúng ta các xem Ampe cùng vôn kế như những điện trsinh sống lần lượt có mức giá trị là $R_A$ và $R_V$ khi giải mạch này.
Định hướng biện pháp làm:
- Chúng ta rất có thể sử dụng giải pháp truyền thống lâu đời tức là xem 3 điện trở $R$, $R_A$ với $R_V$ là 3 ẩn số, đi tìm biểu thức của $I_A1$, $I_A2$ cùng $U_V1$ sau đó sử dụng 3 giá trị của đề toán mang lại, vậy là bọn họ gồm 3 pmùi hương trình 3 ẩn số, chắc chắn sẽ giải ra giá tốt trị của $R$. - Nhưng chúng ta có thể nhìn qua mạch ví dụ giúp thấy có thể giải nkhô nóng hơn không, như sau: đề toán đến 3 quý giá $I_A1$, $I_A2$ và $U_V1$  + $I_V1 = I_A1 Rightarrow$ tính được $R_V = U_V1/I_V1$  + $I_V2 = I_A1 - I_A2 Rightarrow$ tính được $U_V2 = I_V2 imes R_V = U_MN Rightarrow$ tính được $R_A = U_MN/I_A2$  + $U_AM = I_A1 imes (R_A + R_V) Rightarrow$ tính được $U_R = U_AB - U_AM - U_MN$ $Rightarrow R = U_R/I_A1$
Bước 1:
Đoạn mạch này không cần vẽ lại bọn họ cũng rất có thể khẳng định được đoạn mạch mắc nlỗi sau: <$A_1$ nt $V_1$ nt ($A_2$ // $V_2$) nt R>
• Vì $A_1$ nt $V_1$ cần $I_V1 = I_A1 =0,2 ext A$, từ bỏ kia tính được năng lượng điện trở của hai vôn kế: $$R_V = fracU_V1I_V1 = frac1990,2 = 995 ext Omega$$• Tại nút ít $M$ ta có $I_V2 = I_A1 - I_A2 = 0,2 - 0,199 = 0,001 ext A$, từ bỏ kia tính được điện áp $U_MN$: $$U_MN = U_V2 = I_V2 imes R_V = 0,001 imes 995 = 0,995 ext V$$ • Từ đó ta hoàn toàn có thể tính được điện trnghỉ ngơi $R_A$: $$R_A = fracU_MNI_A2 = frac0,9950,199 = 5 ext Omega$$ • Từ kia tính được $U_AM$: $$U_AM = I_A1 imes (R_A + R_V) = 0,2 imes (5 + 995) = 200 ext V$$ • Cuối cùng tính được $U_R$ với $R$: $$U_R = U_AB - U_AM - U_MN = 220 - 200 - 0,995 = 19,005 ext V \Rightarrow R = fracU_RI_A1 = frac19,0050,2 = 95,025 ext Omega$$ Vậy $R = 95,025 ext Omega$.

II. Bài tập

Bài 1: Cho mạch điện như Hình 4. Biết $U_AB = 15 ext V$, $R_1 = 3 ext Omega$, $R_2 = R_3 = 6 ext Omega$ và Ampe kế lphát minh chỉ 0,5 A. Tính quý giá điện trnghỉ ngơi $R_4$.
Bài 2
: Cho mạch điện như Hình 5, trong số đó 3 vôn kế $V_1$, $V_2$, $V_3$ hoàn toàn tương đương nhau và $U_AB = 5 ext V$ a) Vôn kế $V_2$ chỉ 2 V. Xác định số chỉ của vôn kế $V_3$ và cực dương của $V_3$ nối vào điểm như thế nào. b) Cho biết $R_1 = 48 Omega$, $R_2 = 10 Omega$, tính điện trnghỉ ngơi của các vôn kế.