Hướng dẫn giải bài tập Vật lý 9, bài 5: Phân tích mạch điện song song chi tiết

Buzz

Nội dung bài viết

Bài tập 1 trang 13 sách bài tập Vật lý lớp 9:

Bài 2 trang 13 sách bài tập Vật lý 9:

Bài 3 trang 13 sách bài tập Vật Lí 9:

Bài 4 trang 13 sách bài tập Vật lý 9:

Bài 5 trang 14 sách bài tập Vật Lí 9:

Bài 6 trang 14 sách bài tập Vật Lí 9:

Bài 7 trang 14 sách bài tập Vật Lý 9:

Bài 8 trang 14 sách bài tập Vật Lí 9:

Bài 10 trang 14 sách bài tập Vật Lí 9:

Bài 11, trang 15 sách bài tập Vật Lí 9:

Bài 12 trang 15 sách bài tập Vật Lí 9:

Bài 13 trang 15 sách bài tập Vật Lí 9:

Bài 14, trang 15 sách bài tập Vật Lý 9:

Xem thêm

Hướng dẫn giải bài tập Vật lý 9, bài 5: Phân tích chi tiết mạch điện song song. Để tìm hiểu thêm, bạn có thể tham khảo bài viết chi tiết từ Mytour dưới đây.

Bài tập 1 trang 13 sách bài tập Vật lý lớp 9:

Xem xét mạch điện theo sơ đồ trong hình 5.1 sách bài tập, với các giá trị R1 = 15Ω, R2 = 10Ω, và vôn kế đo được 12V.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch này

b) Tính giá trị đọc được của các ampe kế.

Hướng dẫn giải bài tập Vật lý 9, bài 5: Phân tích mạch điện song song một cách chi tiết

Tóm tắt thông tin:

R1 = 15Ω; R2 = 10Ω; UV = 12V

a) Điện trở tương đương Rtđ = ?

b) Giá trị của IA = ?; IA1 = ?; IA2 = ?

Giải đáp:

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch được tính như sau:

$= \frac{R1.R2}{R1 + R2} = \frac{15.10}{15 + 10} = 6\Omega$

b) Cường độ dòng điện trong toàn mạch là:

$I = I_{A} = \frac{U_{v}}{Rtd} = \frac{12}{6} = 2A$

Do R1 và R2 được nối song song, nên điện áp qua chúng là giống nhau, U1 = U2 = UV = 12V

→ I1 = \frac{U1}{R1} = \frac{12}{15} = 0,8A

I2 = \frac{U2}{R2} = \frac{12}{10} = 1,2A

Do đó, ampe kế trong mạch chính đo được 2A, ampe kế 1 đo 0,8A, và ampe kế 2 đo 1,2A.

Bài 2 trang 13 sách bài tập Vật lý 9:

Xem xét mạch điện theo sơ đồ trong hình 5.2 SBT, với R1 = 5Ω, R2 = 10Ω, và ampe kế A1 đo được 0,6A

a) Tính điện áp giữa hai điểm AB của đoạn mạch

b) Tính cường độ dòng điện trong toàn mạch

Hướng dẫn giải Sách bài tập Vật lý 9, bài 5: Đoạn mạch song song chi tiết nhất

Tóm tắt nội dung:

R1 = 5Ω; R2 = 10Ω; Ampe kế A1 đo 0,6A

a) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm AB

b) Tính tổng cường độ dòng điện trong mạch

Hướng dẫn giải:

Vì hai điện trở được mắc song song, nên hiệu điện thế giữa hai điểm AB của đoạn mạch giống như hiệu điện thế ở mỗi nhánh của mạch:

Hiệu điện thế giữa hai điểm AB của đoạn mạch tính được như sau:

UAB = U1 = I1 × R1 = 0,6 × 5 = 3V.

b) Tính điện trở tương đương của toàn mạch:

$R_{AB} = \frac{R1.R2}{R1 + R2} = \frac{5 \times 10}{5 + 10} = \frac{10}{3} \Omega$

Cường độ dòng điện trong mạch chính được tính như sau:

$I = I_{AB} = \frac{U}{R_{AB}} = \frac{3}{\frac{10}{3}} = 0,9A$

Bài 3 trang 13 sách bài tập Vật Lí 9:

Xét mạch điện theo sơ đồ ở hình 5.3 SBT, với R1 = 20Ω, R2 = 30Ω, ampe kế A đo được 1,2A. Tính cường độ dòng điện của các ampe kế A1 và A2.

Giải Sách bài tập Vật lý 9, bài 5: Đoạn mạch song song chi tiết nhất

Tóm tắt:

R1 = 20Ω; R2 = 30Ω; IA = 1,2A; IA1 = ?; IA2 = ?

Lời giải:

Ta có:

$Điện trở tương đương của đoạn mạch là: R_{AB} = \frac{R1.R2}{R1 + R2} = \frac{20.30}{20 + 30} = 12\Omega$

Vì hai điện trở R1 và R2 được mắc song song, nên hiệu điện thế giữa hai điểm AB giống như giữa mỗi đầu của hai điện trở: UAB = U1 = U2 = IA × RAB = 1,2 × 12 = 14,4V.

Chỉ số của ampe kế 1 là:

$I_{1} = \frac{U_{1}}{R1} = \frac{14,4}{20} = 0,72A$

Chỉ số của ampe kế 2 là:

$I_{2} = \frac{U_{2}}{R2} = \frac{14,4}{30} = 0,48A$

Bài 4 trang 13 sách bài tập Vật lý 9:

Xem xét hai điện trở, trong đó R1 = 15Ω có thể chịu dòng điện tối đa 2A và R2 = 10Ω có thể chịu dòng điện tối đa 1A. Hiệu điện thế lớn nhất có thể áp dụng vào hai đầu đoạn mạch gồm R1 và R2 mắc song song là:

A. 40V

B. 10V

C. 30V

D. 25V

Tóm tắt:

R1 = 15Ω; Dòng tối đa qua R1 là 2A

R2 = 10Ω; Dòng tối đa qua R2 là 1A

R1 và R2 được nối song song. Hiệu điện thế tối đa Umax là bao nhiêu?

Lời giải:

Lựa chọn đúng là câu B: 10V.

Hiệu điện thế tối đa có thể áp dụng cho điện trở R1 là:

U1max = R1 × I1max = 15 × 2 = 30V

Hiệu điện thế tối đa có thể áp dụng cho điện trở R2 là:

U2max = R2 × I2max = 10 × 1 = 10V

Vì hai điện trở nối song song, nên hiệu điện thế giữa các đầu của chúng phải giống nhau. Do đó, hiệu điện thế tối đa có thể áp dụng cho đoạn mạch là:

Umax = U2max = 10V

Lưu ý: Một số bạn có thể nhầm lẫn khi cho rằng Umax là giá trị lớn nhất (tức là U1max = 30V), nhưng thực tế không đúng. Nếu dùng Umạch = 30V, điện trở R2 sẽ bị quá tải và có thể hỏng. Ngược lại, nếu Umạch = 10V, R2 hoạt động trong giới hạn cho phép, và R1 có hiệu điện thế thấp hơn định mức nên không bị hỏng.

Bài 5 trang 14 sách bài tập Vật Lí 9:

Xem mạch điện theo sơ đồ trong hình 5.4, với vôn kế 36V, ampe kế A hiển thị 3A, và R1 = 30Ω.

a) Tính giá trị của điện trở R2

b) Tìm giá trị đo được của các ampe kế A1 và A2

Giải bài tập trong sách Vật lý 9, bài 5: Chi tiết về đoạn mạch song song

Tóm tắt thông tin:

R1 = 30Ω; UV = 36V; IA = 3A

a) Tìm giá trị của R2

b) Xác định giá trị của IA1 và IA2

Giải quyết vấn đề:

a) Điện trở tổng của mạch là:

$R_{MN} = \frac{U_{v}}{I_{A}} = \frac{36}{3} = 12Ω$

Vì R1 và R2 mắc song song, ta có công thức:

$\frac{1}{R_{MN}} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2} \rightarrow \frac{1}{12} = \frac{1}{30} + \frac{1}{R2} \implies R2 = 20Ω$

b) Với R1 và R2 mắc song song, hiệu điện thế trên mỗi điện trở là: U1 = U2 = UV = UMN = 36V

Giá trị ampe kế 1 là:

$I_{A1} = I_{1} = \frac{U_{1}}{R1} = \frac{36}{30} = 1,2A$

Chỉ số của ampe kế 2 là:

$I_{A2} = I_{2} = \frac{U_{2}}{R2} = \frac{36}{20} = 1,8A$

Bài 6 trang 14 sách bài tập Vật Lí 9:

Ba điện trở, với R1 = 10Ω và R2 = R3 = 20Ω, được nối song song vào hiệu điện thế 12V

a) Xác định điện trở tương đương của toàn bộ mạch

b) Tính toán cường độ dòng điện trong mạch chính và qua từng nhánh rẽ.

Tóm tắt:

R1 = 10Ω; R2 = R3 = 20Ω; U = 12V

a) Rtđ = ?

b) Tính cường độ dòng điện IA1 và IA2

Lời giải:

a. Điện trở tương đương của toàn bộ mạch là Rtđ

Vì các điện trở R1, R2, và R3 được mắc song song, ta có:

$\frac{1}{Rtd} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2} + \frac{1}{R3} \rightarrow Rtd = 5\Omega$

b. Cường độ dòng điện qua mạch chính là:

$I = \frac{U}{Rtd} = \frac{12}{5} = 2,4A$

Vì các điện trở R1, R2, và R3 mắc song song, nên hiệu điện thế trên mỗi điện trở đều bằng U.

Cường độ dòng điện trong từng nhánh là:

$I_{1} = \frac{U_{1}}{R1} = \frac{12}{10} = 1,2A ; I_{2} = \frac{U_{2}}{R2} = \frac{12}{20} = 0,6A ; I_{3} = \frac{U_{3}}{R3} = \frac{12}{20} = 0,6A$

Bài 7 trang 14 sách bài tập Vật Lý 9:

Hai điện trở R1 và R2 = 4R1 được kết nối song song với nhau. Điện trở tương đương của đoạn mạch này tính theo R1 là bao nhiêu?

A. 5R1

B. 4R1

C. 0,8R1

D. 1,25R1

Giải đáp:

Chọn đáp án C

Điện trở tương đương tính theo R1 là:

$Rtd = \frac{R1.R2}{R1 + R2} = \frac{R1.4R1}{R1 + 4R1} = \frac{4R1}{5} = 0,8R1$

Bài 8 trang 14 sách bài tập Vật Lí 9:

Điện trở tương đương của mạch có hai điện trở R1 = 4Ω và R2 = 12Ω nối song song là bao nhiêu?

A. 16Ω

B. 48Ω

C. 0,33Ω

D. 3Ω

Giải đáp:

Chọn đáp án D

Điện trở tương đương của mạch được tính như sau:

$Rtd = \frac{R1.R2}{R1 + R2} = \frac{4.12}{4 + 12} = 3Ω$

Bài 9 trang 14 sách bài tập Vật Lí 9: Trong mạch điện như hình 5.5, khi giữ nguyên hiệu điện thế U và điện trở R1, cường độ dòng điện I của mạch chính sẽ thay đổi ra sao khi điện trở R2 được giảm dần?

A. Tăng

B. Không thay đổi

C. Giảm

D. Ban đầu tăng rồi sau đó giảm.

Giải bài 5 trong sách bài tập Vật lý 9: Đoạn mạch song song chi tiết nhất

Lời giải:

Chọn A. Khi giảm điện trở R2 trong khi hiệu điện thế U không thay đổi, cường độ dòng điện I2 sẽ tăng, dẫn đến cường độ dòng điện chính I = I1 + I2 cũng tăng.

Bài 10 trang 14 sách bài tập Vật Lí 9:

Ba điện trở R1 = 5Ω, R2 = 10Ω và R3 = 30Ω được mắc song song. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch này.

A. 0,33Ω

B. 3Ω

C. 33,3Ω

D. 45Ω

Tóm tắt:

R1 = 5Ω; R2 = 10Ω; R3 = 30Ω; Điện trở tương đương của đoạn mạch là bao nhiêu?

Giải đáp:

Ta ký hiệu điện trở tương đương của mạch là Rtđ

Vì các điện trở R1, R2, và R3 được mắc song song, ta có công thức sau:

$\frac{1}{Rtd} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2} + \frac{1}{R3}$

→ Điện trở tương đương Rtđ = 3Ω

Chọn đáp án B.

Bài 11, trang 15 sách bài tập Vật Lí 9:

Xem xét mạch điện theo sơ đồ hình 5.6, trong đó có điện trở R1 = 6Ω; dòng điện mạch chính là I = 1,2A và cường độ dòng điện qua điện trở R2 là I2 = 0,4A

a) Tính giá trị của R2.

b) Tính hiệu điện thế U giữa hai đầu mạch

c) Khi mắc thêm một điện trở R3 vào mạch điện hiện tại, song song với R1 và R2, thì cường độ dòng điện chính tăng lên 1,5A. Tính giá trị của R3 và điện trở tương đương Rtđ của mạch lúc này.

Giải Sách bài tập Vật lý 9, bài 5: Phân tích mạch điện song song chi tiết

Tóm tắt:

R1 = 6Ω; R2 mắc song song với R1; I = 1,2A; I2 = 0,4A;

a) Xác định R2

b) Tính hiệu điện thế U

c) Khi điện trở R3 được nối song song với R1 và R2, và cường độ dòng điện chính là 1,5A, tìm giá trị của R3 và điện trở tương đương Rtđ của mạch lúc này.

Lời giải:

a) Vì R1 và R2 mắc song song, ta có:

Dòng điện chính I chia thành I1 và I2: I1 = I – I2 = 1,2 – 0,4 = 0,8A

$Tỉ số \frac{I_{1}}{I_{2}} = \frac{R2}{R1}$

Hiệu điện thế U = U2 = U1 = I1.R1 = 0,8 x 6 = 4,8V

$R2 = \frac{I_{1}}{I_{2}} . R1 = \frac{0,8}{0,6} x 6 = 12Ω$

b) Hiệu điện thế U đặt vào hai đầu đoạn mạch là:

U = U1 = U2 = I2 x R2 = 0,4 x 12 = 4,8V

c) Do R3 mắc song song với R1 và R2, nên:

U = U1 = U2 = U3 = 4,8V

Dòng điện I chia thành I1, I2 và I3: I3 = I – I1 – I2 = 1,5 – 0,8 – 0,4 = 0,3A

$R3 = \frac{U_{3}}{I_{3}} = \frac{4,8}{0,3} = 16Ω$ $Rtd = \frac{U}{I} = \frac{4,8}{1,5} = 3,2Ω$

Bài 12 trang 15 sách bài tập Vật Lí 9:

Có một ampe kế, một nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi, cùng với một điện trở R đã biết giá trị và một điện trở Rx chưa xác định. Hãy đề xuất một phương pháp để xác định giá trị của Rx (vẽ sơ đồ và giải thích quy trình thực hiện).

Lời giải:

Trước tiên, nối điện trở R và ampe kế theo kiểu nối tiếp rồi kết nối chúng với nguồn điện có hiệu điện thế U chưa được xác định như trong hình vẽ.

Giải bài tập Vật lý 9, bài 5: Chi tiết về đoạn mạch song song

Ghi lại giá trị đo được từ ampe kế, đó chính là I

Sử dụng công thức: U = I . R để tính giá trị của U

Sau đó, tháo điện trở R ra và thay vào đó bằng điện trở Rx:

Lúc này, giá trị đo được từ ampe kế là Ix

Áp dụng công thức U = Ix.Rx để tính giá trị của Rx.

Bài 13 trang 15 sách bài tập Vật Lí 9:

Có một hiệu điện thế U = 1,8V và hai điện trở R1 và R2. Nếu mắc nối tiếp hai điện trở này vào hiệu điện thế U thì dòng điện qua chúng có cường độ I1 = 0,2A; nếu mắc song song hai điện trở này vào hiệu điện thế U thì cường độ dòng chính là I2 = 0,9A. Tính R1 và R2.

Tóm tắt:

U = 1,8 V; Khi R1 nối tiếp với R2 thì cường độ dòng điện I1 = 0,2 A;

Khi R1 mắc song song với R2, thì cường độ dòng điện mạch chính I = I2 = 0,9 A; Tính R1 và R2.

Giải:

Khi R1 nối tiếp với R2, điện trở tương đương của mạch là:

$Rnt = R1 + R2 = \frac{U}{I_{1}} = \frac{1,8}{0,2} = 9\Omega$

Khi R1 được mắc song song với R2, điện trở tương đương của mạch sẽ là:

$Điện trở tương đương song song được tính bằng: R// = \frac{R1.R2}{R1 + R2} = \frac{U}{I_{2}} = \frac{1,8}{0,9} = 2\Omega$

Nhân hai phương trình (1) và (2) ta có: R1.R2 = 18, từ đó R2 = \frac{18}{R1}(3)

Thay biểu thức (3) vào (1) cho ta phương trình: R1^2 - 9R1 + 18 = 0

Giải phương trình trên, ta tìm được hai giá trị: R1 = 3Ω và R2 = 6Ω hoặc R1 = 6Ω và R2 = 3Ω

Bài 14, trang 15 sách bài tập Vật Lý 9:

Một mạch điện bao gồm ba điện trở với giá trị R1 = 9Ω, R2 = 18Ω và R3 = 24Ω, được kết nối với một hiệu điện thế U = 3,6V như trong sơ đồ hình 5.7.

a) Tính điện trở tổng hợp của đoạn mạch

b) Tính cường độ dòng điện I đo được bởi ampe kế A và cường độ dòng điện I12 đo được bởi ampe kế A1

Tóm tắt:

Các điện trở R1 = 9Ω, R2 = 18Ω và R3 = 24Ω, với hiệu điện thế U = 3,6V

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch là bao nhiêu?

b) Cường độ dòng điện I và I12 là bao nhiêu?

Giải bài toán:

a) Vì R1 mắc song song với R2 nên điện trở tương đương của đoạn mạch bao gồm R1 và R2 là:

$R12 = \frac{R1.R2}{R1 + R2} = \frac{9 \times 18}{9 + 18} = 6\Omega$

R3 mắc song song với R12, do đó điện trở tương đương của toàn bộ mạch là:

$Rtd = \frac{R12.R3}{R12 + R3} = \frac{6 \times 24}{6 + 24} = 4,8\Omega$

b) Cường độ dòng điện đo được bởi ampe kế A là: I = \frac{U}{Rtd} = \frac{3,6}{4,8} = 0,75A

Do R12 và R3 được mắc song song với nhau nên hiệu điện thế qua cả hai là như nhau và bằng U = 3,6V

Cường độ dòng điện đo được bởi ampe kế A1, tức là I12, được tính bằng:

$I_{12} = \frac{U_{12}}{R12} = \frac{3,6}{6} = 0,6A$

Nội dung được phát triển bởi đội ngũ Mytour với mục đích chăm sóc khách hàng và chỉ dành cho khích lệ tinh thần trải nghiệm du lịch, chúng tôi không chịu trách nhiệm và không đưa ra lời khuyên cho mục đích khác.

Nếu bạn thấy bài viết này không phù hợp hoặc sai sót xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email [email protected]