Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB = 90 V; R1=R3=45Ω;R2=90Ω . Tìm R4. Biết khi K mở và khí K đóng cường độ dòng điện

Để download Câu trắc nghiệm này dạng file WORDS (.doc) các bạn click vào nút TẢI VỀ bên trên.

Câu hỏi

🗣️ Trần Thế Quân hỏi: Cho mình hỏi một câu Trắc nghiệm Vật Lý lớp 12 trong sách bài tập

Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB = 90 V; R1=R3=45Ω;R2=90Ω. Tìm R4. Biết khi K mở và khí K đóng cường độ dòng điện qua R4 là như nhau.
Media VietJack

👩 Đánh giá của giáo viên: Câu này dễ, mức độ biết.

🔑 Chủ đề: trac nghiem tong hop vat li 2023 co dap an.

Câu trả lời hay nhất

🕵 Bạn Nguyễn Văn Minh trả lời:

Lời giải - Khi K mở mạch trở thành: (R2 // (R1 nt R4)) nt R3 R14 = R1 + R4 = 45 + R4 R124=R2.(45+R4)R2+45+R4=90(45+R4)135+R4 R1234=R3+R124=45+90(45+R4)135+R4=10125+135R4135+R4 Lại có: I = I3 = I124 = UABR1234=90(135+R4)10125+135R4 I124 = I2 + I14 I1=I4=I14=I124I2 Mà U2 = U14 = U124 Nên I4=I124U124R2=I124I124.R124R2=I124(1R124R2) I4=90(135+R4)10125+135R4(190(45+R4)(135+R4).90) I4=810010125+135R4=180225+3R4 (1) - Khi K đóng mạch trở thành: R­1 // (R2 nt (R3 //R4)) R34=R3.R4R3+R4=45R445+R4 R234=R2+R34=90+45R445+R4=4050+135R445+R4 R1234=R1.R234R1+R234=45.(4050+135R4)(45+R4).(45+4050+135R445+R4)=4050+135R4135+4R4 Ta có: UAB = U234 = U1; U234 = U2 + U34; U34 = U3 = U4 Nên I4=U4R4=U34R4=U234U2R4=UABU2R4=UABI2.R2R4 Mà I2 = I234 = U234R234=UABR234 I4=UABUABR234.R2R4=9090.90R234R4=90R2348100R4.R234 (*) Thay R234= 4050+135R445+R4 vào (*) ta được: I4=40504050+135R4 (2) Vì I4 trong 2 trường hợp là bằng nhau nên (1) = (2) 180225+3R4=40504050+135R4675+R4=1351350+45R4 8100+270R4=10125+135R4R4=15Ω

Lời giải

- Khi K mở mạch trở thành: (R2 // (R1 nt R4)) nt R3

R14 = R1 + R4 = 45 + R4

\({R_{124}} = \frac{{{R_2}.\left( {45 + {R_4}} \right)}}{{{R_2} + 45 + {R_4}}} = \frac{{90\left( {45 + {R_4}} \right)}}{{135 + {R_4}}}\)

\({R_{1234}} = {R_3} + {R_{124}} = 45 + \frac{{90\left( {45 + {R_4}} \right)}}{{135 + {R_4}}} = \frac{{10125 + 135{R_4}}}{{135 + {R_4}}}\)

Lại có:

I = I3 = I124  =  \(\frac{{{U_{AB}}}}{{R{}_{1234}}} = \frac{{90\left( {135 + {R_4}} \right)}}{{10125 + 135{R_4}}}\)

I124 = I2 + I14  \( \Rightarrow {I_1} = {I_4} = {I_{14}} = {I_{124}} - {I_2}\)

Mà U2 = U14 = U124

Nên  \({I_4} = {I_{124}} - \frac{{{U_{124}}}}{{{R_2}}} = {I_{124}} - \frac{{{I_{124}}.{R_{124}}}}{{{R_2}}} = {I_{124}}\left( {1 - \frac{{{R_{124}}}}{{{R_2}}}} \right)\)

\[ \Rightarrow {I_4} = \frac{{90\left( {135 + {R_4}} \right)}}{{10125 + 135{R_4}}}\left( {1 - \frac{{90\left( {45 + {R_4}} \right)}}{{\left( {135 + {R_4}} \right).90}}} \right)\]

\( \Rightarrow {I_4} = \frac{{8100}}{{10125 + 135{R_4}}} = \frac{{180}}{{225 + 3{R_4}}}\)  (1)

- Khi K đóng mạch trở thành: R­1 // (R2 nt (R3 //R4))

\({R_{34}} = \frac{{{R_3}.{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}} = \frac{{45{R_4}}}{{45 + {R_4}}}\)

\({R_{234}} = {R_2} + {R_{34}} = 90 + \frac{{45{R_4}}}{{45 + {R_4}}} = \frac{{4050 + 135{R_4}}}{{45 + {R_4}}}\)

\({R_{1234}} = \frac{{{R_1}.{R_{234}}}}{{{R_1} + {R_{234}}}} = \frac{{45.\left( {4050 + 135{R_4}} \right)}}{{\left( {45 + {R_4}} \right).\left( {45 + \frac{{4050 + 135{R_4}}}{{45 + {R_4}}}} \right)}} = \frac{{4050 + 135{R_4}}}{{135 + 4{R_4}}}\)

Ta có: UAB = U234 = U1; U234 = U2 + U34; U34 = U3 = U4

Nên  \({I_4} = \frac{{{U_4}}}{{{R_4}}} = \frac{{{U_{34}}}}{{{R_4}}} = \frac{{{U_{234}} - {U_2}}}{{{R_4}}} = \frac{{{U_{AB}} - {U_2}}}{{{R_4}}} = \frac{{{U_{AB}} - {I_2}.{R_2}}}{{{R_4}}}\)

Mà I2 = I234 =  \(\frac{{{U_{234}}}}{{{R_{234}}}} = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{234}}}}\)

\( \Rightarrow {I_4} = \frac{{{U_{A{\bf{B}}}} - \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{234}}}}.{R_2}}}{{{R_4}}} = \frac{{90 - \frac{{90.90}}{{{R_{234}}}}}}{{{R_4}}} = \frac{{90{R_{234}} - 8100}}{{{R_4}.{R_{234}}}}\)  (*)

Thay R234=  \(\frac{{4050 + 135{R_4}}}{{45 + {R_4}}}\)  vào (*) ta được:

\({I_4} = \frac{{4050}}{{4050 + 135{R_4}}}\)  (2)

Vì I4 trong 2 trường hợp là bằng nhau nên (1) = (2)

\(\frac{{180}}{{225 + 3{R_4}}}\)\( = \frac{{4050}}{{4050 + 135{R_4}}}\)\( \Rightarrow \frac{6}{{75 + {R_4}}} = \frac{{135}}{{1350 + 45{R_4}}}\)

\( \Rightarrow 8100 + 270{R_4} = 10125 + 135{R_4} \Rightarrow {R_4} = 15\Omega \)

Lời giải

- Khi K mở mạch trở thành: (R2 // (R1 nt R4)) nt R3

R14 = R1 + R4 = 45 + R4

\({R_{124}} = \frac{{{R_2}.\left( {45 + {R_4}} \right)}}{{{R_2} + 45 + {R_4}}} = \frac{{90\left( {45 + {R_4}} \right)}}{{135 + {R_4}}}\)

\({R_{1234}} = {R_3} + {R_{124}} = 45 + \frac{{90\left( {45 + {R_4}} \right)}}{{135 + {R_4}}} = \frac{{10125 + 135{R_4}}}{{135 + {R_4}}}\)

Lại có:

I = I3 = I124  =  \(\frac{{{U_{AB}}}}{{R{}_{1234}}} = \frac{{90\left( {135 + {R_4}} \right)}}{{10125 + 135{R_4}}}\)

I124 = I2 + I14  \( \Rightarrow {I_1} = {I_4} = {I_{14}} = {I_{124}} - {I_2}\)

Mà U2 = U14 = U124

Nên  \({I_4} = {I_{124}} - \frac{{{U_{124}}}}{{{R_2}}} = {I_{124}} - \frac{{{I_{124}}.{R_{124}}}}{{{R_2}}} = {I_{124}}\left( {1 - \frac{{{R_{124}}}}{{{R_2}}}} \right)\)

\[ \Rightarrow {I_4} = \frac{{90\left( {135 + {R_4}} \right)}}{{10125 + 135{R_4}}}\left( {1 - \frac{{90\left( {45 + {R_4}} \right)}}{{\left( {135 + {R_4}} \right).90}}} \right)\]

\( \Rightarrow {I_4} = \frac{{8100}}{{10125 + 135{R_4}}} = \frac{{180}}{{225 + 3{R_4}}}\)  (1)

- Khi K đóng mạch trở thành: R­1 // (R2 nt (R3 //R4))

\({R_{34}} = \frac{{{R_3}.{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}} = \frac{{45{R_4}}}{{45 + {R_4}}}\)

\({R_{234}} = {R_2} + {R_{34}} = 90 + \frac{{45{R_4}}}{{45 + {R_4}}} = \frac{{4050 + 135{R_4}}}{{45 + {R_4}}}\)

\({R_{1234}} = \frac{{{R_1}.{R_{234}}}}{{{R_1} + {R_{234}}}} = \frac{{45.\left( {4050 + 135{R_4}} \right)}}{{\left( {45 + {R_4}} \right).\left( {45 + \frac{{4050 + 135{R_4}}}{{45 + {R_4}}}} \right)}} = \frac{{4050 + 135{R_4}}}{{135 + 4{R_4}}}\)

Ta có: UAB = U234 = U1; U234 = U2 + U34; U34 = U3 = U4

Nên  \({I_4} = \frac{{{U_4}}}{{{R_4}}} = \frac{{{U_{34}}}}{{{R_4}}} = \frac{{{U_{234}} - {U_2}}}{{{R_4}}} = \frac{{{U_{AB}} - {U_2}}}{{{R_4}}} = \frac{{{U_{AB}} - {I_2}.{R_2}}}{{{R_4}}}\)

Mà I2 = I234 =  \(\frac{{{U_{234}}}}{{{R_{234}}}} = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{234}}}}\)

\( \Rightarrow {I_4} = \frac{{{U_{A{\bf{B}}}} - \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{234}}}}.{R_2}}}{{{R_4}}} = \frac{{90 - \frac{{90.90}}{{{R_{234}}}}}}{{{R_4}}} = \frac{{90{R_{234}} - 8100}}{{{R_4}.{R_{234}}}}\)  (*)

Thay R234=  \(\frac{{4050 + 135{R_4}}}{{45 + {R_4}}}\)  vào (*) ta được:

\({I_4} = \frac{{4050}}{{4050 + 135{R_4}}}\)  (2)

Vì I4 trong 2 trường hợp là bằng nhau nên (1) = (2)

\(\frac{{180}}{{225 + 3{R_4}}}\)\( = \frac{{4050}}{{4050 + 135{R_4}}}\)\( \Rightarrow \frac{6}{{75 + {R_4}}} = \frac{{135}}{{1350 + 45{R_4}}}\)

\( \Rightarrow 8100 + 270{R_4} = 10125 + 135{R_4} \Rightarrow {R_4} = 15\Omega \)


Câu trước | Câu kế tiếp

Gửi bạn các file hữu ích đi kèm câu hỏi:

Làm thêm Trắc nghiệm Vật Lý lớp 12