Bài tập vận dụng định luật ôm nâng cao

Tổng hợp Bài tập vận dụng định luật ôm nâng cao (có đáp án) hay nhất, chi tiết, bám sát nội dung chương trình học, giúp bạn ôn tập và làm bài đạt kết quả cao.

Bài 1:

Đoạn mạch mắc hỗn hợp đơn giản

Xét đoạn mạch AB. Ta chia AB thành 2 đoạn AC nối tiếp với CB.

Bài 2:

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.1, trong đó R₁ = 5 Ω. Khi K đóng, vôn kế chỉ 6 V, ampe kế chỉ 0,5 A.

Tóm tắt

R₁ = 5Ω

I = 0,5A

U_AB = 6V

a. Tính R_td

b. Tính R₂

Gợi ý đáp án

a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

b. Tính điện trở R₂.

Trả lời:

Cách 1:

a) Áp dụng định luật Ôm, ta tính được điện trở tương đương của đoạn mạch:

R_tđ = U_AB /I = 6/0,5 = 12Ω

b) Vì đoạn mạch gồm hai điện trở ghép nối tiếp nên ta có:

R_tđ = R₁ + R₂ → R₂ = R_tđ – R₁ = 12 – 5 = 7Ω

Cách 2: Áp dụng cho câu b.

Trong đoạn mạch nối tiếp, cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm.

I = I₁ = I₂ = 0,5 A

→ hiệu điện thế giữa hai đầu R₁ là: U₁ = I₁.R₁ = 0,5.5 = 2,5V

Mà U_AB = U₁ + U₂ = 6V → U₂ = 6 – 2,5 = 3,5V

→ R₂ = U₂ /I₂ = 3,5 / 0,5 = 7Ω.

Bài 3:

Hai bóng đèn giống nhau sáng bình thường khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn là 6V và dòng điện chạy qua mỗi đèn khi có cường độ là 0,5A (cường độ dòng điện định mức)

Mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 6V. Tính cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó. Hai đèn có sáng bình thường không? Vì sao? Cho rằng điện trở của mỗi bóng đèn trong trường hợp này có giá trị như khi sáng bình thường.

Tóm tắt:

U₁ = U₂ = 6V; I_đm1 = I_đm2 = 0,5A; U = 6V; R₁ nối tiếp R₂;

I₁ = ?, I₂ = ?, hai đèn sáng như thế nào?

Lời giải:

Điện trở của mỗi đèn là: R₁ = R₂ = U₂ /I_đm2 = 6/0,5 = 12 Ω

Khi 2 đèn mắc nối tiếp thì: R_td = R₁ + R₂ = 12 + 12 = 24 Ω

Cường độ dòng điện qua mỗi đèn là: I₁ = I₂ = U/R_td = 6/24 = 0,25A < I_đm = 0,5A

Hai đèn sáng yếu hơn mức bình thường vì cường độ dòng điện chạy qua đèn nhỏ hơn giá trị định mức.

Bài 4:

Cho mạch điện như hình vẽ:

Trong đó R₁ = 2 Ω , R₂ = 6 Ω , R₃ = 4 Ω, R₄ = 10 Ω . Hiệu điện thế U_AB = 28V.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

b) Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở.

c) Tính các hiệu điện thế U_AC và U_CD.

Đáp án

a) Ta có:

Bài 5:

Cho mạch điện như hình vẽ

Biết R₁ = 8 Ω, R₂ = 12 Ω, R₃ = 4 Ω, Rx có thể thay đổi được. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB = 48V.

a) Khi R_x = R₁. Xác định dòng điện qua R_x và hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₃.

b) Xác định giá trị R_x để cho cường độ dòng điện trong hai nhánh rẽ bằng nhau. Tính cường độ dòng điện trong mạch chính khi đó.

Đáp án

a) Dòng điện qua R_x:

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₃:

U₃ = I₃.R₃ = 4.4 = 16V

b) Muốn cường độ dòng điện trong hai nhánh rẽ bằng nhau thì điện trở tương đương của hai nhánh phải bằng nhau:

Ta có: R₁ + R₂ = R₃ + R_x => R_x = R₁ + R₂ – R₃ = 8 + 12 – 4 = 16 Ω

Bài 6:

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.5, trong đó điện trở R₁ = 9Ω ; R₂ = 15Ω ; R₃ = 10Ω ; dòng điện đi qua R₃ có dường độ là I₃ = 0,3A

a) Tính các cường độ dòng điện I₁, I₂ tương ứng đi qua các điện trở R₁ và R₂

b) Tính hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch AB

Tóm tắt:

R₁ = 9Ω ; R₂ = 15Ω ; R₃ = 10Ω; I₃ = 0,3A

a) I₁ = ?; I₂ = ?

b) U = ?

Lời giải:

a) Hiệu điện thế giữa hai đầu R₃: U₃ = I₃.R₃ = 0,3.10 = 3V.

⇒ U₂₃ = U₂ = U₃ = 3V (vì R₂ // R₃).

Cường độ dòng điện qua R₂: I₂ = U₂/R₂ = 3/15 = 0,2A.

Cường độ dòng điện qua R₁: I = I₁ = I₂ + I₃ = 0,3 + 0,2 = 0,5A (vì R₁ nằm ở nhánh chính, R₂ và R₃ nằm ở hai nhánh rẽ)

b) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB là: U_AB = U₁ + U₂₃

Trong đó U₁ = I₁.R₁ = 0,5.9 = 4,5V

→ U_AB = 4,5 + 3 = 7,5V.