Mạch điện hình 6.7. Biết E1 = 12V; E2 = 6V; r1 = r2 = 1Ω; RA = 0; R1 = 2Ω; R2 = 5Ω. Xác định chiều và độ lớn của dòng điện qua ampe kế.
Trả lời:
Đáp án đúng: D
Để giải bài toán này, ta cần áp dụng định luật Kirchhoff. Đầu tiên, giả sử chiều dòng điện chạy trong mạch. Ta có thể giải mạch bằng phương pháp dòng điện vòng hoặc phương pháp điện thế nút. Ở đây, ta chọn phương pháp dòng điện vòng.
Giả sử dòng I1 chạy trong vòng chứa E1, r1, R1 và ampe kế, và dòng I2 chạy trong vòng chứa E2, r2, R2 và ampe kế. Gọi Ia là dòng điện qua ampe kế. Ta có:
- E1 - r1*I1 - R1*I1 + RA*Ia = 0 (1)
- -E2 - r2*I2 - R2*I2 - RA*Ia = 0 (2)
Vì RA = 0 (ampe kế lý tưởng), nên các phương trình trở thành:
- 12 - 1*I1 - 2*I1 = 0 => 12 - 3*I1 = 0 => I1 = 4A
- -6 - 1*I2 - 5*I2 = 0 => -6 - 6*I2 = 0 => I2 = -1A
Dòng điện qua ampe kế là Ia = I2 - I1 = -1 - 4 = -5A.
Dấu âm chỉ ra rằng chiều thực tế của dòng điện ngược với chiều giả sử ban đầu. Vì ta giả sử I1 và I2 cùng chiều (từ M đến N), và Ia = I2 - I1, thì dòng điện qua ampe kế thực tế là từ N đến M và có độ lớn 5A.
Vậy đáp án đúng là D.
