Cho mạch điện như hình vẽ: Các nguồn giống nhau, mỗi nguồn có \(E = 2V, r = 1\Omega. \). Biết\(R_1 = 7 \Omega, R_2= R_3 = 8\Omega,R_4 = 20\Omega, R_5 = 30 \Omega, R_A = 0 , R_V= \infty\)Tính số chỉ của ampe kế.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có:
+ Suất điện động của bộ nguồn: \(E_b=3E+4E=7E=7.2=14V\)
+ Điện trở trong của bộ nguồn là: \( {r_b} = \frac{{4r}}{2} + 3r = 5r = 5.1 = 5\Omega \)
+ Vì vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng điện không qua nhánh chứa vôn kế.
Ampe kế có điện trở rất nhỏ nên hai điểm M và N cùng điện thế, chập M và N mạch được vẽ lại như hình:
Ta thấy, mạch gồm: \(R_1nt[R_2//R_3]nt[R_4//R_5]\)
\(\begin{array}{l} {R_{23}} = \frac{{{R_2}{R_3}}}{{{R_2} + {R_3}}} = \frac{{8.8}}{{8 + 8}} = 4\Omega \\ {R_{45}} = \frac{{{R_4}{R_5}}}{{{R_4} + {R_5}}} = \frac{{20.30}}{{20 + 30}} = 12\Omega \end{array}\)
Tổng trở của mạch ngoài: \(R_N=R_1+R_{23}+R_{45}=7+4+12=23Ω\)
+ Cường độ dòng điện trong mạch chính:
\(
I = \frac{{{E_b}}}{{{R_N} + {r_b}}} = \frac{{14}}{{23 + 5}} = 0,5A\)
+ Ta có: \(I_1=I_{23}=I_{45}=0,5A\)
Lại có: \(\left\{ \begin{array}{l} {U_{23}} = {R_{23}}.{I_{23}} = 2V \to {U_2} = {U_3} = 2V\\ {U_{45}} = {R_{45}}.{I_{45}} = 6V \to {U_4} = {U_5} = 6V \end{array} \right.\)
+ Vì \( {R_2} = {R_3} \to {I_2} = {I_3} = \frac{{{I_{23}}}}{2} = 0,25A\)
Ta có: \( {I_4} = \frac{{{U_4}}}{{{R_4}}} = \frac{6}{{20}} = 0,3A,{I_5} = {I_{45}} - {I_4} = 0,5 - 0,3 = 0,2A\)
+ Từ mạch gốc tại N ta thấy: \(I_2=0,25<I_4=0,3A\) nên dòng qua ampe kế phải có chiều từ M đến N.
Số chỉ của ampe kế là:\( I_A=I_4−I_2=0,3−0,25=0,05A\)