Cách giải Bài tập về mạch điện có biến trở nâng cao cực hay

Phương pháp giải:

+ Áp dụng công thức về tính điện trở của biến trở.

+ Áp dụng định luật Ôm.

Bài tập ví dụ minh họa

Bài 1: Cho mạch điện như hình dưới đây. MN là một sợi dây đồng chất tiết diện đều có điện trở R = 10 Ω; Ro = 3 Ω. Hiệu điện thế UAB = 12 V.

Khi con chạy C ở vị trí mà MC = 0,6 m. Tính điện trở MC của biến trở, tính hiệu điện thế giữa hai điểm AC.

Đáp án: RMC = 6 Ω; UAC = 4V

Hướng dẫn giải:

Điện trở R1 của đoạn MC của biến trở:

⇒ R1 = 0,6R = 0,6.10 = 6 Ω

Điện trở R2 của đoạn CN của biến trở:

R2 = R – R1 = 10 – 6 = 4 Ω

Điện trở tương đương của đoạn AC

Điện trở tương đương của đoạn mạch AB

RAB = RAC + RCN = 2 + 4 = 6

Cường độ dòng điện qua mạch chính:

Hiệu điện thế giữa hai điểm AC: UAC = RAC.I = 2.2 = 4V

Bài 2: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết UAB = 16,5 V. Hỏi giá trị cực đại của biến trở là bao nhiêu? Biết khi đèn sáng bình thường hiệu điện thế và điện trở của đèn là 6 V và 12 W, cường độ dòng điện qua R2 là 0,2 A.

Đáp án: 75 Ω.

Hướng dẫn giải:

Gọi 2 phần của biến trở là R1 và R2.

Mạch điện tương đương là:

Sơ đồ mạch là: R1 nt (Đ // R2)

Đèn sáng bình thường thì Ud = 6V; Rd = 12 Ω.

Cường độ dòng điện đi qua bóng đèn khi đó là

Cường độ dòng điện qua R1 là I1 = Id + I2 = 0,5 + 0,2 = 0,7 A.

Vì Đ // R2 nên Ud = U2 = 6V

Điện trở R2 là:

Hiệu điện thế hai đầu R1 là U1 = U – Ud = 16,5 – 6 = 10,5 V

Điện trở R1 là:

Vậy điện trở toàn phần của biến trở là R = R1 + R2 = 35 + 30 = 75 Ω.

Bài 3: Cho mạch điện (như hình vẽ), đèn sáng bình thường. Với Uđm = 6V và Iđm = 0,75 A. Đèn được mắc với biến trở có điện trở lớn nhất bằng 16 Ω và UMN không đổi băng 12V. Tính R1 của biến trở để đèn sáng bình thường ?

Hướng dẫn giải:

Vẽ lại được mạch điện như sau:

Sơ đồ: (Đ // RAC) nt RCB

Gọi: RAC = R1; RCB = R2

Ta có: RCB = 16 – R1 = R2

Vì đèn sáng bình thường nên Ud = 6V và Id = 0,75A

Suy ra: UAC = Ud = 6V

Vì (Đ // RAC) nt RCB ⇒ Iđ + IAC = ICB

Mà

Ta có phương trình:

Hay:

⇔ R1.(16 – R1) + 8.(16 – R1) = 8R1

⇔ 16R1 – R21 + 128 – 8R1 = 8R1

⇔ R21 = 128 ⇒ R1 = √128

⇔ R1 = 11,3 (Ω)

Vậy phải điều chỉnh con chạy C để RAC = R1 = 11,3 Ω thì đèn sáng bình thường.

Bài tập trắc nghiệm tự luyện

Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Biến trở có điện trở toàn phần Ro = 12 Ω. Đèn loại 6V – 0,5 A; UMN = 15 V.

a) Tìm vị trí con chạy C để đèn sáng bình thường

b) Khi định C dịch chuyển, độ sáng của đèn thay đổi thế nào?

Bài 2: Cho mạch điện (như hình vẽ):

AB là biến trở con chạy C có điện trở toàn phần là 120 Ω. Nhờ có biến trở làm thay đổi cường độ dòng điện trong mạch từ 0,9 A đến 4,5 A. Tìm giá trị của điện trở R1 ?

Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ:

Biết R1 = 3 Ω; R2 = 6 Ω, AB là biến trở có con chạy C và điện trở toàn phần Ro = 18 Ω. MN không đổi bằng 9 V. Xác định vị trí con chạy C để vôn kế có chỉ số không?

Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ:

Biết R1 = 1Ω; R2 = 2 Ω. Điện trở toàn phần của biến trở là 6 Ω. UMN = 9 V.

a) Xác định vị trí con chạy C để ampe kế chỉ số 0.

b) Xác định vị trí con chạy C để hiệu điện thế giữa hai điện trở R1 và R2 bằng nhau.

Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ :

Biết Uo = 12 V, Ro là điện trở, R là biến trở am pe kế lí tưởng. Khi con chạy C của biến trở R từ M đến N , ta thấy am pe kế chỉ giá trị lớn nhất I1 = 2 A. Và giá trị nhỏ nhất I2 = 1 A. Bỏ qua điện trở của các dây nối.

Xác định giá trị Ro và R ?

Bài 6: Cho mạch điện (như hình vẽ) có 2 vị trí C cách nhau 10 cm, vôn kế đều chỉ 1 V. Cho biết AB có điện trở phân bố đều theo chiều dài, AB = 100cm và điện trở toàn phần của AB là Ro = 18 Ω; R1 = 3Ω; R2 = 6 Ω; RV vô cùng lớn. Tính UMN ?

Bài 7: Cho mạch điện (như hình vẽ). AB là biến trở có con chạy C; RA = 0; R1 = 1 Ω; R2 = 2 Ω; Ro = 3 Ω (là điện trở toàn phần của AB). UMN = 4 V.

Xác định vị trí con chạy C để ampe kế chỉ 1 A và có chiều từ D → C ?

Bài 8: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Điện trở toàn phần của biến trở là Ro, điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu con chạy C của biến trở đặt gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Hãy giải thích tại sao?

Bài 9: Cho mạch điện như hình vẽ: U = 24V và không đổi, R1 là dây dẫn bằng nhôm có chiều dài là 10m và tiết diện là 0,1 mm2, R2 là một biến trở có điện trở toàn phần 20 Ω.

a, Tính điện trở của dây dẫn. Biết ρ = 2,8.10-8 Ω

b, Điều chỉnh để RAC = 15 Ω. Tìm cường độ dòng điện qua R1.

Bài 10: Cho mạch điện như hình vẽ.

Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 8V, Đ là bóng đèn (3V – 3W) có điện trở R1, các điện trở r = 2Ω, R2 = 3Ω, MN là một biến trở có điện trở toàn phần bằng 3, Ampe kế, khóa K và các dây nối có điện trở không đáng kể, coi điện trở của bóng đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ.

Mở khóa K. Điều chỉnh vị trí của con chạy C sao cho RCN = 1Ω.

Tìm R1, RAB và số chỉ của Ampe kế khi đó.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 9 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

• Dạng 7: Cách giải Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch nối tiếp, song song cực hay
• Dạng 8: Cách giải Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch hỗn hợp cực hay
• Dạng 9: Cách giải Bài tập Định luật Ôm cho mạch cầu cực hay
• Dạng 10: Cách giải Bài tập về mạch điện có biến trở cực hay
• Dạng 12: Phương pháp giải Bài tập về mạch điện có biến trở khó cực hay
• Dạng 13: Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay
• Dạng 14: Cách giải Bài tập tính công suất định mức của dụng cụ điện cực hay
• Dạng 15: Phương pháp giải Bài tập tính điện năng tiêu thụ cực hay

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Vật Lí lớp 9 hay khác:

• Giải bài tập Vật lý 9
• Giải sách bài tập Vật Lí 9
• Giải VBT Vật Lí 9
• Đề thi Vật Lí 9

Săn SALE shopee tháng 5:

• Nước tẩy trang làm sạch L’Oreal giảm 50k
• Kem khử mùi Dove giảm 30k
• Khăn mặt khô Chillwipes chỉ từ 35k

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án