Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Cho mạch điện gồm nguồn điện có suất điện động \(\xi = 12V\), điện trở trong \(r = 1 \Omega\), và mạch ngoài gồm điện trở \(R_1 = 4 \Omega\), \(R_2 = R_3 = 3 \Omega\).
---
**a) Tính điện trở tương đương của mạch:**
Ta có sơ đồ mạch:
- \(R_2\) và \(R_3\) mắc song song với nhau.
- Hợp điện trở của \(R_2\) và \(R_3\) mắc song song là:
\[
R_{23} = \frac{R_2 \times R_3}{R_2 + R_3} = \frac{3 \times 3}{3 + 3} = \frac{9}{6} = 1.5 \Omega
\]
- Điện trở \(R_1\) mắc nối tiếp với \(R_{23}\):
\[
R_{\text{ngoài}} = R_1 + R_{23} = 4 + 1.5 = 5.5 \Omega
\]
- Tổng điện trở của toàn mạch gồm cả điện trở trong \(r\):
\[
R_{\text{tđ}} = r + R_{\text{ngoài}} = 1 + 5.5 = 6.5 \Omega
\]
**Vậy điện trở tương đương của mạch là:**
\[
\boxed{6.5 \Omega}
\]
---
**b) Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch chính:**
Dùng định luật Ohm cho toàn mạch:
\[
I = \frac{\xi}{R_{\text{tđ}}} = \frac{12}{6.5} \approx 1.846 \, (A)
\]
**Vậy cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là:**
\[
\boxed{1.85 A}
\]
---
**c) Nếu thay \(R_1\) bằng tụ điện có điện dung \(C = 6 \mu F = 6 \times 10^{-6} F\), tính điện tích mà tụ tích được:**
Lúc này, mạch gồm nguồn \(\xi = 12V\), điện trở trong \(r=1\Omega\), và hai điện trở \(R_2, R_3\) như trên, nhưng \(R_1\) được thay bằng tụ điện.
- Ở trạng thái ổn định (dòng điện không đổi), tụ điện sẽ nạp điện đến khi điện áp trên tụ bằng điện áp của nguồn (sau khi trừ đi điện áp trên các điện trở).
- Do đó, sau một thời gian dài, dòng điện qua tụ bằng 0, và mạch trở thành mạch điện trở gồm \(r\), \(R_2\), và \(R_3\) (vì dòng qua tụ = 0).
- Khi đó, điện áp nguồn chia cho điện trở trong và điện trở ngoài (bỏ qua dòng qua tụ).
- Điện trở ngoài bây giờ chỉ còn \(R_2\) và \(R_3\) mắc song song:
\[
R_{23} = 1.5 \Omega
\]
- Tổng điện trở:
\[
R_{\text{tđ}} = r + R_{23} = 1 + 1.5 = 2.5 \Omega
\]
- Dòng điện tổng khi tụ đã nạp đầy:
\[
I = \frac{\xi}{R_{\text{tđ}}} = \frac{12}{2.5} = 4.8 A
\]
- Điện áp trên tụ (thay thế cho \(R_1\)) sẽ bằng điện áp trên nhánh song song \(R_2\) và \(R_3\), tức là:
\[
U_{tụ} = U_{R_2 R_3} = I \times R_{23} = 4.8 \times 1.5 = 7.2 V
\]
- Điện tích trên tụ là:
\[
Q = C \times U_{tụ} = 6 \times 10^{-6} \times 7.2 = 4.32 \times 10^{-5} C = 43.2 \, \mu C
\]
---
**Kết luận:**
a) Điện trở tương đương: \(\boxed{6.5 \Omega}\)
b) Cường độ dòng điện trong mạch chính: \(\boxed{1.85 A}\)
c) Điện tích trên tụ khi thay \(R_1\) bằng tụ điện \(6 \mu F\):
\[
\boxed{Q = 43.2 \, \mu C}
\]
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
0/5(0 đánh giá)
0
0 bình luận
Bình luận
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.