Cho mạch điện như hình vẽ và các giá trị điện trở R1 = 2, R2 =3, R3 = 40,R4 = 6. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch UAB = 18 V.
Lời giải chi tiết
Chúng ta cần kiểm tra từng mệnh đề được đưa ra:
Mạch cấu tạo gồm (R1 song song với R2) nối tiếp (R3 song song với R4):
Điện trở tương đương R12 của R1 song song R2 là:
\[ \frac{1}{R_{12}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} = \frac{1}{2} + \frac{1}{3} = \frac{3+2}{6} = \frac{5}{6} \Rightarrow R_{12} = \frac{6}{5} \ \Omega \]
Điện trở tương đương R34 của R3 song song R4 là:
\[ \frac{1}{R_{34}} = \frac{1}{R_{3}} + \frac{1}{R_{4}} = \frac{1}{40} + \frac{1}{6} = \frac{1+\frac{20}{3}}{40} = \frac{23}{120} \Rightarrow R_{34} = \frac{120}{23} \ \Omega \]
Như vậy mạch có cấu tạo đúng như mô tả. Mệnh đề đúng.
Điện trở tương đương của mạch là 3,6 \( \Omega \):
Điện trở của cả đoạn mạch:
\[ R_{AB} = R_{12} + R_{34} = \frac{6}{5} + \frac{120}{23} \]
Sau khi tính toán, có kết quả là:
\[ R_{AB} \approx 7.326 \ \Omega \]
Nên mệnh đề sai.
Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính có độ lớn là 5 A:
Cường độ dòng điện chính là:
\[ I = \frac{U}{R_{AB}} = \frac{18}{7.326} \approx 2.456 \ A \]
Mệnh đề sai.
Hiệu điện thế hai đầu điện trở R1 là 10 V:
Điện áp trên R1 sẽ bằng \(R_{12}\cdot I\), mà \(R_{12} = \frac{6}{5}\ \Omega\) và \(I = 2.456\,A\), từ đó:
\[ U_{R_1} = U_{12} = R_{12} \times I = \frac{6}{5} \times 2.456 \approx 2.947 \ V \]
Mệnh đề sai.
Chú ý khi giải