BIẾN TRỞ VÀ BÀI TẬP THỰC NGHIỆM

Bài 1. (1 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Điện trở toàn phần của biến trở là Ro , điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu con chạy C của biến trở đặt gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Hãy giải thích tại sao?





























Đáp án

Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các dụng cụ đo sẽ tăng.
Giải thích:
Gọi x là phần điện trở của đoạn MC của biến trở; IA và UV là số chỉ của ampe kế và vôn kế.
Điện trở tương đương của đoạn mạch:
Rm = (Ro – x) +

<=> Rm
= R –

Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => (
) tăng => Rm giảm
=> cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm sẽ tăng (do U không đổi).
Mặt khác, ta lại có:

=> IA =

Do đó, khi x tăng thì (1 +
giảm và I tăng (c/m ở trên) nên IA tăng.
Đồng thời UV = IA.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi)








0,25






0,25


0,25



0,25
















Bài 2. (1 điểm)
Một hộp kín chứa nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U và một điện trở thay đổi .
r
A U B

Khi sử dụng hộp kín trên để thắp sáng đồng thời hai bóng đèn Đ1 và Đ2 giống nhau và một bóng đèn Đ3, người ta nhận thấy rằng, để cả 3 bóng đèn sáng bình thường thì có thể tìm được hai cách mắc :
+ Cách mắc 1 : ( Đ1 // Đ2 ) nt Đ3 vào hai điểm A và B.
+ Cách mắc 2 : ( Đ1 nt Đ2 ) // Đ3 vào hai điểm A và B.
Cho U = 30V, tính hiệu điên thế định mức của mỗi đèn ?
Với một trong hai cách mắc trên, công suất toàn phần của hộp là P = 60W. Hãy tính các giá trị định mức của mỗi bóng đèn và trị số của điện trở r ?
Nên chọn cách mắc nào trong hai cách trên ? Vì sao ?























Đáp án
(0,5 điểm)
Vẽ sơ đồ mỗi cách mắc và dựa vào đó để thấy :
+ Vì Đ1 và Đ2 giống nhau nên có I1 = I2 ; U1 = U2
+ Theo cách mắc 1 ta có I3 = I1 + I2 = 2.I1 = 2.I2 ; theo cách mắc 2 thì U3 = U1 + U2 = 2U1 = 2U2 .
+ Ta có UAB = U1 + U3 . Gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính thì : I = I3 U1 + U3 = U - rI ( 1,5U3 = U - rI3 ( rI3 = U - 1,5U3 (1)
+ Theo cách mắc 2 thì UAB = U3 = U - rI’ ( với I’ là cường độ dòng điện trong mạch chính ) và I’ = I1 + I3
( U3 = U - r( I1 + I3 ) = U - 1,5.r.I3 (2) ( vì theo trên thì 2I1 = I3 )
+ Thay (2) vào (1), ta có : U3 = U - 1,5( U - 1,5U3 ) ( U3 = 0,4U = 12V ( U1 = U2 = U3/2 = 6V
(0,25 điểm)

Ta hãy xét từng sơ đồ cách mắc :
* Sơ đồ cách mắc 1 : Ta có P = U.I = U.I3 ( I3 = 2A, thay vào (1) ta có r = 6( ; P3 = U3.I3 = 24W ; P1 = P2 = U1.I1 = U1.I3 / 2 = 6W
* Sơ đồ cách mắc 2 : Ta có P = U.I’ = U( I1 + I3 ) = U.1,5.I3 ( I3 = 4/3 A, (2) ( r =
= 9(
Tương tự : P3 = U3I3 = 16W và P1 = P2 = U1.