Cách tính chỉ số ampe kế

Hiệu điện thế giữa hai điểm B, D
 không đổi khi mở và đóng khoá K,
vôn kế lần lượt chỉ hai giá trị U1 và U2.

Biết rằng
R2 = 4R1 và vôn kế có điện trở rất lớn.
Tính hiệu điện thế giữa hai đầu B, D
theo U1 và U2.
Giải

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ.
R1 = R3 = R4 = 4W      R2 = 2W , U = 6V 
a. Khi nối giữa A và D một vôn kế thì                                                                                               
vôn kế chỉ bao nhiêu. Biết RV rất lớn.                                               
b. Khi nối giữa A và D 1 ampe kế  thì
ampe kế chỉ bao nhiêu? Biết RA rất nhỏ                               trong từng trường hợp.

b. Do RA rất nhỏ Þ A º D mạch gồm [(R1// R3)nt R2] // R4
    

Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ:
R1 = R2 = R3 = 6 W ; R4 = 2 W, UAB = 18 v
a. Nối M và B bằng một vôn kế. Tìm số chỉ của vôn kế
b. Nối M và B bằng 1 am pe kế điện trở không đáng kể. Tìm số chỉ của ampe kế, chiều dòng qua A.

Bài 4: Cho mạch điện ( hình vẽ ). Biết R1 = R3 = R4= 4

, R2= 2

, U = 6 V
a. Nối A, D bằng một vôn kế có điện trở rất lớn. Tìm chỉ sốcủa vôn kế?

b. Nối A, D bằng một Ampe kế có điện trở không đáng kể. Tìm số chỉ của Ampe kế và điện trở tương đương của mạch.

Giải

a. Do vôn kế có điện trở rất lớn nên cường độ
dòng điện qua nó xem như bằng không.
Vậy ta có mạch điện: R1 nối tiếp  R2 // ( R3 nt R4).
 suy ra R34 = R3 + R4 = 8

 

Bài 4 : Cho 4 điện trở R1 = 10 ôm

; R2 = R5  =  10 ôm ; R3 = R4  =  40 ôm được  mắc vào nguồn có hiệu điện thế U = 60 V và mắc như hình vẽ . Ampe kế có điện trở lí tưởng bằng 0
a. Tính số chỉ của ampe kế .
b. Thay ampe kế bằng vôn kế thì số chỉ của vôn kế là bao nhiêu ?
c. Thay đổi vôn kế bằng một điện trởR6. Biết cường độ dòng điện qua R6 là I6 = 0,4 A .    Hãy tính giá trị điện trở của R6                                                                                        

TH1: dòng điện đi từ M đến N
          U2 = I12. R2 = 1 . 4 = 4 V
          U4 = U2 – U­v = 4 – 2 = 2V
          U3 = U – U4 = 12 – 2 = 10 V
          I34 = U3 / R3 = 10/6 =5/3 A
R4 =U4 / I34 = 2/5/3= 1,2

TH2: Dũng điện đi từ N đến M
          U2 = I12. R2 = 1 . 4 = 4 V
          U4 = U2 + U­v = 4 + 2 = 6V
           U3 = U – U4 = 12 – 6 = 6 V
           I34 = U3 / R3 = 6/6 =1 A
            R4 =U4 / I34 = 6/1= 6

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

Đang xem: Công thức tính ampe kế

Trang Chủ »Điện một chiều , Số chỉ Ampe kế và vôn kế , Vật lý 11 , Vật lý 9 » Tính số chỉ Ampe kế và vôn kế 2. Hai điểm ở hai đầu Ampe kế lý tưởng xem như bị nối tắt, tức là trùng dẫn, khi đó hai điểm này được xem là trùng nhau và cần lưu ý vẽ lại mạch điện tương đương trong trường hợp này. 4. Vôn kế lý tưởng có thể được bỏ hẳn ra khỏi mạch khi giải bài toán (tức là hai đầu vôn kế lý tưởng xem như hở mạch). 5. Ampe kế và vôn kế không lý tưởng thì được xem như các điện trở thuần khi giải mạch điện. Điện trở Ampe kế lý tưởng sẽ khá nhỏ, còn điện trở vôn kế lý tưởng sẽ tương đối lớn.

Bước 3: Quay lại mạch gốc để xác định số chỉ của Ampe kế và vôn kế với lưu ý: – Đối với Ampe kế: tổng dòng vào 1 nút = tổng dòng ra một nút; – Đối với vôn kế: $U_{MN} = U_{MA} + U_{AN}$, với các điểm $A$, $M$, $N$ bất kỳ.

II. Các ví dụ

Ví dụ 1: Cho mạch điện như Hình 1.1, biết $U_{AB} = 12 ext{ V}$, $R_1 = R_2 = R_4 = 4 ext{ } Omega$, $R_3 = 3 ext{ } Omega$, Ampe kế lý tưởng. Xác định số chỉ của Ampe kế.

Giải:Bước 1: Vì Ampe kế lý tưởng nên ta nối tắt giữa 2 điểm $N$ và $B$. Do có trùng dẫn ($N ≡ B$) nên chúng ta cần vẽ lại mạch điện tương đương trước khi tính toán. (Cách vẽ lại mạch điện tương đương được trình bày ở đây.) Sau khi vẽ lại, mạch điện tương đương sẽ như Hình 1.2:

Bước 2: Dựa vào nút $N$ trên mạch gốc (Hình 1.1) ta thấy để xác định được số chỉ Ampe kế thì cần tính cường độ dòng điện liên quan là $I_3$ và $I_4$:
(Cách tính cường độ dòng điện trong một đoạn mạch được trình bày ở đây.) * Đầu tiên tính được $I_{3}$: $$ I_{3} = frac{U_3}{R_3} = frac{U_{AB}}{R_3} = frac{12}{3} = 4 ext{ A} $$* Tiếp theo cần tính $I_{4}$:  • Đầu tiên tính $R_{24}$: $$R_{24} = frac{R_2 R_4}{R_2 + R_4} = frac{4 imes 4}{4 + 4} = 2 ext{ } Omega$$  • Tiếp theo tính $R_{124}$: $$R_{124} = R_1 + R_{24} = 4 + 2 = 6 ext{ } Omega$$  • Tiếp tục tính $I_{124}$: $$I_{124} = frac{U_{124}}{R_{124}} = frac{U_{AB}}{R_{124}} = frac{12}{6} = 2 ext{ A}$$  Vì $R_1$ nt $R_{24}$ nên $I_1 = I_{24} = I_{124} = 2 ext{ A}$  • Tiếp theo tính $U_{24}$: $$U_{24} = I_{24} imes R_{24} = 2 imes 2 = 4 ext{ V}$$  Vì $R_{2}$ // $R_4$ nên $U_{2} = U_4 = U_{24} = 4 ext{ V}$ $$Rightarrow I_{4} = frac{U_4}{R_4} = frac{4}{4} = 1 ext{ A}$$Bước 3: Quay lại mạch gốc để xác định số chỉ của Ampe kế. Trước hết ta xác định chiều của các dòng điện liên quan $I_3$ và $I_4$, từ mạch tương đương (Hình 1.2) ta biết được: + $I_3$ chạy từ $A$ qua $N$, + $I_4$ chạy từ $M$ qua $N$, Do đó các dòng điện trong mạch gốc sẽ chạy như Hình 1.3:

Xem thêm: Thơ Thả Thính Crush Dễ Thương Giúp Cưa Đổ Nàng Trong Vòng 1 Nốt Nhạc

$$Rightarrow I_{3} + I_{4} = I_{A}$$$$Rightarrow I_{A} = I_{3} + I_{4} = 4 + 1 = 5 ext{ A}$$Vậy Ampe kế chỉ 5 A. Ví dụ 2: Cho mạch điện như Hình 2.1, biết $U_{AB} = 9 ext{ V}$, $R_1 = R_2 = 3 ext{ } Omega$, $R_3 = 4 ext{ } Omega$, $R_4 = 8 ext{ } Omega$, $R_5 = 2 ext{ } Omega$, vôn kế lý tưởng. Xác định số chỉ của vôn kế và cực dương của vôn kế mắc vào điểm nào?

Giải:Bước 1: Vì vôn kế lý tưởng nên chúng ta có thể bỏ hẳn vôn kế ra khỏi mạch khi tính toán, khi đó đoạn mạch $AB$ sẽ có dạng như Hình 2.2:
Bước 2: Từ mạch gốc ta thấy vôn kế mắc giữa 2 điểm $M$ và $N$, do đó để xác định được số chỉ của vôn kế ta cần tính 2 điện áp liên quan là $U_1 = U_{AM}$ và $U_3 = U_{AN}$ (hoặc cặp $U_2 = U_{MP}$ và $U_4 = U_{NP}$). Cách làm như sau:
i) Đầu tiên tính điện trở tương đương đoạn mạch:  • Trước hết tính $R_{12}$: $$R_{12} = R_1 + R_{2} = 3 + 3 = 6 ext{ } Omega$$  • Tiếp theo tính $R_{34}$: $$R_{34} = R_3 + R_{4} = 4 + 8 = 12 ext{ } Omega$$  • Tiếp tục tính $R_{1234}$: $$R_{1234} = frac{R_{12} R_{34}}{R_{12} + R_{34}} = frac{6 imes 12}{6 + 12} = 4 ext{ } Omega$$  • Cuối cùng tính điện trở tương đương của đoạn mạch $R_{tđ} = R_{12345}$: $$R_{12345} = R_{1234} + R_5 = 4 + 2 = 6 ext{ } Omega$$ii) Sau đó tính cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch:  • Đầu tiên tính $I_{12345}$: $$I_{12345} = frac{U_{12345}}{R_{12345}} = frac{U_{AB}}{R_{12345}} = frac{9}{6} = 1,5 ext{ A} = I_{1234} = I_5 $$  • Tiếp theo tính $U_{1234}$: $$U_{1234} = I_{1234} imes R_{1234} = 1,5 imes 4 = 6 ext{ V} = U_{12} = U_{34}$$ • Tiếp tục tính $I_{12}$ và $I_{34}$: $$I_{12} = frac{U_{12}}{R_{12}} = frac{6}{6} = 1 ext{ A} = I_1 = I_2$$$$I_{34} = frac{U_{34}}{R_{34}} = frac{6}{12} = 0,5 ext{ A} = I_3 = I_4$$ • Cuối cùng tính $U_{1}$ và $U_{3}$: $$U_{1} = I_{1} imes R_{1} = 1 imes 3 = 3 ext{ V}$$$$U_{3} = I_{3} imes R_{3} = 0,5 imes 4 = 2 ext{ V}$$Bước 3: Quay về mạch gốc để xác định số chỉ của vôn kế. Ta có: $$U_{MN} = U_{MA} + U_{AN} = -U_{AM} + U_{AN} = -U_{1} + U_{3} = -3 + 2 = -1 ext{ V}$$Vậy vôn kế chỉ 1 V và cực dương mắc vào điểm $N$. (Vì $U_{MN} = V_{M} – V_{N} V_{M}$ với $V_{M}$ và $V_{N}$ lần lượt là điện thế của điểm $M$ và $N$.)
Ví dụ 3: Cho mạch điện như Hình 3, trong đó hai Ampe kế $A_1$ và $A_2$ giống nhau, hai vôn kế $V_1$ và $V_2$ giống nhau. Ampe kế $A_1$ và $A_2$ lần lượt chỉ 0,2 A và 0,199 A; vôn kế $V_1$ chỉ 199 V. Biết $U_{AB} = 220 ext{ V}$. Tính giá trị điện trở $R$.
Giải: Vì đề toán không cho biết các Ampe kế và vôn kế lý tưởng nên chúng ta các xem Ampe và vôn kế như các điện trở lần lượt có giá trị là $R_A$ và $R_V$ khi giải mạch này.
Định hướng cách làm: – Chúng ta có thể dùng cách truyền thống tức là xem 3 điện trở $R$, $R_A$ và $R_V$ là 3 ẩn số, đi tìm biểu thức của $I_{A1}$, $I_{A2}$ và $U_{V1}$ sau đó dùng 3 giá trị của đề toán cho, vậy là chúng ta có 3 phương trình 3 ẩn số, chắc chắn sẽ giải ra được giá trị của $R$. – Nhưng chúng ta có thể xem qua mạch cụ thể để xem có thể giải nhanh hơn không, như sau: đề toán cho 3 giá trị $I_{A1}$, $I_{A2}$ và $U_{V1}$  + $I_{V1} = I_{A1} Rightarrow$ tính được $R_V = U_{V1}/I_{V1}$  + $I_{V2} = I_{A1} – I_{A2} Rightarrow$ tính được $U_{V2} = I_{V2} imes R_{V} = U_{MN} Rightarrow$ tính được $R_A = U_{MN}/I_{A2}$  + $U_{AM} = I_{A1} imes (R_{A} + R_{V}) Rightarrow$ tính được $U_R = U_{AB} – U_{AM} – U_{MN}$ $Rightarrow R = U_R/I_{A1}$
Bước 1: Đoạn mạch này không cần vẽ lại chúng ta cũng có thể xác định được đoạn mạch mắc như sau: <$a_1$>
• Vì $A_1$ nt $V_1$ nên $I_{V1} = I_{A1} =0,2 ext{ A}$, từ đó tính được điện trở của hai vôn kế: $$R_V = frac{U_{V1}}{I_{V1}} = frac{199}{0,2} = 995 ext{ } Omega$$• Tại nút $M$ ta có $I_{V2} = I_{A1} – I_{A2} = 0,2 – 0,199 = 0,001 ext{ A}$, từ đó tính được điện áp $U_{MN}$: $$U_{MN} = U_{V2} = I_{V2} imes R_{V} = 0,001 imes 995 = 0,995 ext{ V}$$ • Từ đó ta có thể tính được điện trở $R_{A}$: $$R_A = frac{U_{MN}}{I_{A2}} = frac{0,995}{0,199} = 5 ext{ } Omega$$ • Từ đó tính được $U_{AM}$: $$U_{AM} = I_{A1} imes (R_{A} + R_{V}) = 0,2 imes (5 + 995) = 200 ext{ V}$$ • Cuối cùng tính được $U_{R}$ và $R$: $$U_R = U_{AB} – U_{AM} – U_{MN} = 220 – 200 – 0,995 = 19,005 ext{ V} \Rightarrow R = frac{U_R}{I_{A1}} = frac{19,005}{0,2} = 95,025 ext{ } Omega$$ Vậy $R = 95,025 ext{ } Omega$.

II. Bài tập

Bài 1: Cho mạch điện như Hình 4. Biết $U_{AB} = 15 ext{ V}$, $R_1 = 3 ext{ } Omega$, $R_2 = R_3 = 6 ext{ } Omega$ và Ampe kế lý tưởng chỉ 0,5 A. Tính giá trị điện trở $R_4$.

Xem thêm: Hình Công Chúa Bạch Tuyết Tô Màu, Tranh Tô Màu Công Chúa Bạch Tuyết Xinh Đẹp

Bài 2: Cho mạch điện như Hình 5, trong đó 3 vôn kế $V_1$, $V_2$, $V_3$ hoàn toàn giống nhau và $U_{AB} = 5 ext{ V}$ a) Vôn kế $V_2$ chỉ 2 V. Xác định số chỉ của vôn kế $V_3$ và cực dương của $V_3$ nối vào điểm nào. b) Cho biết $R_1 = 48 Omega$, $R_2 = 10 Omega$, tính điện trở của các vôn kế.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Công thức