Bài 3: Cho 4 điện trở khác nhau có giá trị 100 ôm, 200 ôm, 300 ôm, 400 ôm mắc với một vôn kế và ampe kế như hình vẽ. HĐT hai đầu mạch là 220 V, vôn kế có điện trở rất lớn chỉ 180 V ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể chỉ 0,4 A
a, Hãy xác định giá trị cụ thể của R1,R2,R3,R4.
b, Nếu gỡ bỏ điện trở nào( không nói tắt hai điểm vừa gỡ) khỏi mạch thì số chỉ vôn kế là nhỏ nhất? Số chỉ đó là bao nhiêu?
Vẽ lại mạch điện: chập 2 đầu ampe kế, bỏ vôn kế ra
[(R1 nt R3) // R2] nt R4
a) I = I4 =Ia 0.4A
Uv = U3 + U4 = 180 <=> R3.I3 + R4.I4 = 180 (1)
U = U2 + U4 = 220 <=> R2.I2 + R4.I4 = 220 (2)
(2) - (1): R2.I2 - R3.I3 = 40 <=> U2 - U3 = 40 <=> U1 = 40 => I1 = 40/R1 => I3 = 40/R1
Thay I3 vô (1): R3. (40/R1) + 0.4.R4 = 180 => 40.(R3/R1) + 0.4R4 = 180 => R3/R1 = 4,5 - 0.01R4 (**)
Giả sử R4 = 100 Ohm, thay vào (**) => R3 = 3,5R1 (giả sử R1 = 200 hay 300 hay 400 đều ko có R3 nằm trong các giá trị còn lại)
Tương tự với R4 = 200 hay 300 đều ko phù hợp.
Với R4 = 400 Ohm thì R3 = 100 Ohm; R1 = 200 Ohm => R2 = 300 Ohm
(Thay vô Rtđ = U/I = 220/0.4 = 550 Ohm <=> [(R1 + R3).R2]/(R1 + R3 + R2) + R4 = 550 để kiểm tra lại cho chắc
b) Nếu bỏ R3: R2 nt R4; Uv = U2 + U4 = 220V > 180V: loại
Nếu bỏ R4: mạch hở: loại
Nếu bỏ R1: R2 nt R4; Uv = U4 = I4.R4 = [220/(R2 + R4)].400 = 125V (gần bằng)
Nếu bỏ R2: R1 nt R3 nt R4; Uv = U3 + U4 = (R3+R4).[U/(R1 + R3 + R4)] = 157V
Vậy ta bỏ R1; Uv nhỏ nhất là 125V