Giải bài tập SGK Vật lý 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm

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

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

b) Tính điện trở R₂. 

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta áp dụng:

• Định luật Ôm cho đoạn mạch
• Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp.

Hướng dẫn giải

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

Theo định luật Ôm, ta có: \(I = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{td}}}}\)

⇒ Điện trở tương đương của đoạn mạch là: \({R_{td}} = \frac{{{U_{AB}}}}{I} = \frac{6}{{0,5}} = 12\Omega \)

b) Tính điện trở R₂.

Vì R₁ + R₂ = R_tđ  suy ra R₂ = R_tđ – R₁ = 12 – 5 = 7 Ω. 

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch là: \({R_{td}} = 12\Omega \).

b) Điện trở R₂ = 7 Ω.

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.2, trong đó R₁= 10 Ω., ampe kế A₁ chỉ 1,2 A, ampe kế A chỉ 1,8 A.

a) Tính hiệu điện thế U_AB của đoạn mạch.

b) Tính điện trở R₂. 

Phương pháp giải

Để tính hiệu điện thế U_AB của đoạn mạch và tính điện trở R₂ ta áp dụng điều kiện: U và I trong mạch điện mắc song song.

Hướng dẫn giải

Ta thấy mạch điện gồm R₁ và R₂ mắc song song với nhau nên suy ra:

U_AB = U₁= U₂ ; I_AB =I₁ + I₂

a) Tính hiệu điện thế U_AB của đoạn mạch.

• Vì: R₁//R₂ ⇒ U_AB = U₁ = U₂
• Mặt khác, ta có: U₁ = I₁. R₁
• Hiệu điện thế đoạn mạch AB là:

U_AB = U₁ = R₁.I₁ = 10.1,2 = 12V

b) Tính điện trở R₂

• Cường độ dòng điện chạy qua R₂ là I₂ =I − I₁ = 1,8−1,2 = 0,6A.
• Điện trở qua R₂ là: \({R_2} = \frac{{{U_{AB}}}}{{{I_2}}} = \frac{{12}}{{0,6}} = 20\Omega \)

a) U_AB =12V

b) R₂ = 20 \(\Omega\)

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.3, trong đó R₁ = 15Ω. , R₂ = R₃ = 30 Ω., U_AB = 12 V.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB.

b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần:

• Áp dụng điều kiện trong mạch điện mắc song song thì:

U_AB = U₁ = U₂; I_AB = I₁ + I₂ 

• Áp dụng điều kiện : trong mạch điện mắc nối tiếp thì:

U_AB = U₁ + U₂;  I_AB = I₁ = I₂ 

Hướng dẫn giải

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB.

Từ sơ đồ mạch điện, có R₁ nt (R₂//R₃)

Ta có:

\(\frac{1}{{{R_{23}}}} = \frac{1}{{{R_2}}} + \frac{1}{{{R_3}}}\)

\( \Rightarrow {R_{23}} = \frac{{{R_2}{R_3}}}{{{R_2} + {R_3}}}\)

\( = \frac{{30.30}}{{30 + 30}} = 15\Omega \)

Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

R_tđ = R₁ + R₂₃ = 15 + 15 = 30 Ω.

b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

• Cường độ dòng điện qua điện trở R₁ chính là cường độ dòng điện qua mạch chính I₁ = U_AB/R_td = 12/30 = 0,4 A.
• Hiệu điện thế giữa hai đầu dây điện trở R₁ là U₁ = R₁.I₁ = 15.0,4 = 6 V.
• Hiệu điện thế giữa hai đầu dây điện trở R₂ và R₃ là U₂ = U₃ = 12 - 6 = 6 V.
• Cường độ dòng điện qua R₂ và R₃ là: I₂ = I₃ = U₂/R₂ = U₃/R₃ =6/30 = 0,2 A.

a) R_tđ = 30 Ω.

b) I₁ = 0,4 A; I₂= I₃= 0,2 A.