Chuyên đề Mạch hộp kín

Mach Hộp kín
1
2
3
4
Hình 3
Câu 1 : Một hộp điện trở có 4 đầu ra như hình 3. Nếu dùng nguồn có hiệu điện thế U mắc vào hai chốt (1-2) thì Vônkế nối với hai chốt (3-4) chỉ U/2. 
Nếu dùng nguồn có hiệu điện thế U mắc vào hai chốt (3-4) thì Vônkế 
nối với hai chốt (1-2) chỉ U. Hãy xác định cấu tạo trong của hộp điện trở. 
 Coi rằng U không đổi, còn Vônkế có điện trở rất lớn.
Câu 2: (2,5 điểm) 
Một mạch điện được đặt trong hộp kín có 4 chốt lấy điện A, B, C, D (như hình vẽ)
Nếu ta đặt vào giữa 2 chốt AB một
Hiệu điện thế U1 = 3,2V rồi mắc vôn kế vào A	 C
2 chốt CD thì vôn kế chỉ 2,0V; nhưng khi
thay vôn kế bằng ampe kế thì ampe kế chỉ 
200mA	 B	 D
	Nếu đặt vào 2 chốt CD một hiệu điện
thế U2 = 3,0V thì khi mắc vôn kế vào AB, vôn kế vẫn chỉ 2,0V. Coi vôn kế và ampe kế là lý tưởng. Biết bên trong hộp chỉ có các điện trở thuần. Hãy vẽ một sơ đồ mạch điện đơn giản nhất đáp ứng các yêu cầu trên và tính toán các yếu tố của sơ đồ ấy. 
Bài 3 : (1,0 điểm)
	Một hộp kín H có ba đầu ra. Biết rằng trong hộp kín là sơ đồ mạch điện được tạo bởi các điện trở. Nếu mắc hai chốt 1 và 3 vào hiệu điện thế nguồn không đổi U = 15 V thì hiệu điện thế giữa các cặp chốt 1-2 và 2-3 lần lượt là U12 = 6 V và U23 = 9 V. Nếu mắc hai chốt 2 và 3 cũng vào hiệu điện thế U trên thì hiệu điện thế giữa các cặp chốt 2-1 và 1-3 lần lượt là U21 = 10 V và U13 = 5 V. 
 a, Hãy vẽ một sơ đồ mạch điện trong hộp kín H với số điện trở ít nhất. Cho rằng điện trở nhỏ nhất trong mạch điện này là R, hãy tính các điện trở còn lại trong mạch đó. 
 b, Với sơ đồ mạch điện trên, nếu mắc hai chốt 1 và 2 vào hiệu điện thế U trên thì các hiệu điện thế U13 và U32 là bao nhiêu ?
 Bài 4: (1,0 điểm)
 Trong một hộp kín X (trên hình vẽ) có mạch điện ghép bởi các 
điện trở giống nhau, mỗi điện trở có giá trị R0. Người ta đo điện 
trở giữa hai đầu dây ra 2 và 4 cho ta kết quả là R24 = 0. Sau đó, lần
lượt đo điện trở của các cặp đầu dây ra còn lại, cho ta kết quả là: R12 = R14 = R23 = R34 = 5R0/3 và R13 = 2R0/3. Bỏ qua điện trở các dây nối. Hãy xác định cách mắc đơn giản nhất các điện trở trong hộp kín trên.
(đê của Phạm văn Cảnh : SĐT: 01697175045 ; 0963072967)
Loại vẽ lai hình
Bµi 1: Cho m¹ch ®iÖn nh­ H1. Trong ®ã U=24V; R1=12; R2=9; R3 lµ mét biÕn trë; R4=6.
Ampe kÕ A cã ®iÖn trë nhá kh«ng ®¸ng kÓ.
	a/ Cho R3=6. T×m c­êng ®é dßng ®iÖn qua c¸c R1, R2, R3 vµ sè chØ cña Ampe kÕ.
R1
R2
R3
R4
A
U
H1
	b/ Thay Ampe kÕ b»ng v«n kÕ cã ®iÖn trë v« cïng lín.
T×m R3 ®Ó sè chØ cña V«n kÕ b»ng 16V.
Baøi 2: (2,5ñieåm) Cho maïch ñieän nhö sô ñoà (hình 2) (Hình 1)
Trong ñoù R1 = 15; R2 = 30; R3 = 45; Hieäu ñieän
R1
R2
 theá giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch AB luoân luoân ñöôïc duy trì 
75V. C
a) Ampekeá chæ soá 0. Ñieän trôû R4 coù giaù trò baèng 
A
bao nhieâu ? A + 
R3
R4
b) R4 = 10 thì soá chæ cuûa ampekeá baèng bao 
nhieâu ?
c) Neáu thay ampekeá baèng voân keá khi R4 = 30 thì D
voân keá coù soá chæ laø bao nhieâu.	 (Hình 2)
Baøi 3:(2ñieåm) Duøng 7 ñieän trôû m=20kg
 I
A
C
D
E
G
B
H
gioáng nhau, moãi ñieän trôû coù giaù trò laø R= 2
ñöôïc maéc theo sô ñoà nhö hình veõ 4. Duøng 
daây daãn coù ñieän trôû khoâng ñaùng keå noái caùc 
ñieåm A vôùi E, B vôùi G, C vôùi H, Dvôùi I. Haõy veõ laïi maïch ñieän vaø tính ñieän
 trôû töông ñöông cuûa maïch ñieän.
Bµi 4: (2,5®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh­ h×nh vÏ 4. Cho R1=R2=12, R3=R4=24; UMN kh«ng ®æi.
Ampe kÕ cã ®iÖn trë kh«ng ®¸ng kÓ. 
a) Sè chØ cña ampe kÕ A lµ 0,35A. TÝnh hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm M, N?
A
 P R3
R2
R1 R4
 Q
+ -
M N
H×nh 4
b) NÕu ho¸n vÞ hai ®iÖn trë R2 vµ R4 th× sè chØ cña ampe kÕ lµ bao nhiªu?
A
A
B
R3
R4
R2
R1
C
D
H×nh 1
U
C©u 3 (4,0 ®iÓm).
 Cho m¹ch ®iÖn nh­ h×nh 1: C¸c ®iÖn trë R1, R2, R3, R4 vµ am pe kÕ lµ h÷u h¹n, hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm A, B lµ kh«ng ®æi.
a. Chøng minh r»ng: NÕu dßng ®iÖn qua am pe kÕ IA = 0 th× = .
b. Cho U = 6V, R1 = 3, R2 = R3 = R4 = 6. §iÖn trë am pe kÕ nhá kh«ng ®¸ng kÓ. X¸c ®Þnh chiÒu dßng ®iÖn qua ampe kÕ vµ sè chØ cña nã?
c. Thay am pe kÕ b»ng mét v«n kÕ cã ®iÖn trë rÊt lín. Hái v«n kÕ chØ bao nhiªu? cùc d­¬ng cña v«n kÕ m¾c vµo ®iÓm C hay D.
Bài 5 : (2,0 điểm)
 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết : U = 12 V, R1 = 15 ,
R2 = 10 , R3 = 12 ; R4 là biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế và
của dây nối. 
	a, Điều chỉnh cho R4 = 8 . Tính cường độ dòng điện qua ampe kế. 
	b, Điều chỉnh R4 sao cho dòng điện qua ampe kế có chiều từ M đến 
N và có cường độ là 0,2 A. Tính giá trị của R4 tham gia vào mạch điện lúc đó.
 Câu 6 Cho m¹ch ®iÖn nh­ h×nh vÏ (H×nh 2).
R1=10; R2= 4; R3= R4=12; AmpekÕ cã ®iÖn trë Ra=1, Rx lµ mét biÕn trë, U kh«ng ®æi. Bá qua ®iÖn trë c¸c d©y nèi vµ khãa K. 
 a. K ®ãng, thay ®æi gi¸ trÞ cña Rx ®Õn khi c«ng suÊt tiªu thô trªn Rx ®¹t cùc ®¹i th× ampekÕ chØ 3A. X¸c ®Þnh hiÖu ®iÖn thÕ U.
 b. K më, gi÷ nguyªn gi¸ trÞ cña Rx ë c©u a. X¸c ®Þnh sè chØ cña ampekÕ khi ®ã.
A
R3
R2
R4
K
H×nh 2
+
-
U
Rx
R1
A
B
Bµi 7 : (3 ®iÓm)
R11
 Mét m¹ch ®iÖn nh­ h×nh vÏ. Cho biÕt : 
 U1 = 12V; R1 = 1; R2 = 2.
 a, Hái hiÖu ®iÖn thÕ U2 ph¶i b»ng bao nhiªu ®Ó kh«ng
o
o
cã dßng ®iÖn qua biÕn trë ®Ó ë gi¸ trÞ R ? 	
U2
U1
 b, Gi¶ sö thay cho U2 ®· tÝnh lµ mét hiÖu ®iÖn 
thÕ U2 = 6V. 
R2
o
o
Khi ®ã dßng ®iÖn qua R sÏ kh¸c 0. H·y tÝnh
 c­êng ®é dßng 
®iÖn ®ã vµ hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm A vµ B.
 c, HiÖu ®iÖn thÕ ®ã sÏ b»ng bao nhiªu nÕu dÞch chuyÓn 
con ch¹y ®Ó R = 0 vµ ®Ó R lµ v« cïng lín ?
I2
I1
R1
Gäi c.®.d.® qua R1 lµ I1, qua R2 lµ I2, qua 
I3
R lµ I3. §iÒu kiÖn bµi to¸n lµ I3 = 0. 
U2
 I1 - I2 = I3 = 0 I1 = I2
U1
 U1 = I1R1 + I3R = I1R1 (1) 
 U2 = I2R2 + I3R = I2R2 = I1R2 (2)
I2
R2
Tõ (1) vµ (2) ta cã :
 U2 = U1R2/R1 = 24(V)
R1
0,25
0,25
0,25
0,25
B©y giê c.®.d.® qua lµ , qua lµ 
vµ qua lµ . Theo ®Þnh luËt Ohm ta cã :
U2
U1
 - Víi vßng CABDC :	
 (1) 
R2
 - Víi vßng AEFBA :
 (2)
Thay vµ vµ gi¶i hÖ ph­¬ng tr×nh (1) vµ (2) ta cã :
 ; 
0,25
0,25
0,25
0,25
 - Khi R=0 th× 
Tr­êng hîp nµy t­¬ng øng víi viÖc ta m¾c vµo gi÷a A vµ B mét ampe kÕ cã ®iÖn trë rÊt nhá.
 - Khi R th× (V)
 Tr­êng hîp nµy t­¬ng øng víi viÖc ta m¾c vµo gi÷a A vµ B mét v«n kÕ cã ®iÖn trë v« cïng lín.
0,25
0,75
Bµi 8: (6 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh­ h×nh vÏ hiÖu ®iÖn thÕ ®Æt vµo m¹ch U = 6v kh«ng ®æi.
R1= 2 ; R2= 3 ; Rx = 12 §Ìn D ghi 3v-3w coi ®iÖn trë cña ®Ìn kh«ng ®æi. §iÖn trë cña ampekÕ vµ d©y nèi kh«ng ®¸ng kÓ.
Khi khãa K më:
A
RAC = 2 . TÝnh c«ng sÊt tiªu thô cña ®Ìn.
TÝnh RAC ®Ó ®Ìn s¸ng b×nh th­êng.  R1 D 
Khi khãa K ®ãng C«ng suÊt tiªu thô ë R2 lµ 0,75w + - 
X¸c ®Þnh vÞ trÝ con ch¹y C. U R2
b.X¸c ®Þnh sè chØ cña ampe kÕ K B C A 
;
C©u 9: Cho m¹ch ®iÖn nh­ h×nh vÏ 
R4
R3
R1
V
R2
V«n kÓ chØ Uv = 6V 
Am pe kÕ chØ 3,5A
-
+
A
H·y x¸c ®Þnh gi¸ trÞ cña ®iÖn trë Rx = ?
B
C
(BiÕt ®iÖn trë ampe kÕ kh«ng ®¸ng kÓ,
 ®iÖn trë v«n kÕ v« cïng lín).
Rx
(đê của Phạm văn Cảnh : SĐT: 01697175045; 0963072967)
	Rx
Loại bóng đèn
Bài 1:( 2,0điểm)
	Để trang trí cho một quầy hàng, người ta dùng các bóng đèn 6V-9W mắc nối tiếp vào mạch điện có hiệu điện thế U=240V để chúng sáng bình thường. Nếu có một bóng bị cháy, người ta nối tắt đoạn mạch có bóng đó lại thì công suất tiêu thụ của mỗi bóng tăng hay giảm đi bao nhiêu phần trăm?
Bài 1:
Điện trở của mỗi bóng: Rđ=	( 0,25đ )
Số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường: n=(bóng)	( 0,25đ )
Nếu có một bóng bị cháy thì điện trở tổng cọng của các bóng còn lại là:
	R = 39Rđ = 156 ()	( 0,25đ )
Dòng điện qua mỗi đèn bây giờ:	
	I = 	( 0,25đ )
Công suất tiêu thụ mỗi bóng bây giờ là:
	Pđ = I2.Rđ = 9,49 (W)	( 0,25đ )
Công suất mỗi bóng tăng lên so với trước:
	Pđm - Pđ = 9,49 - 9 = 0,49 (W)	( 0,25đ )
Nghĩa là tăng lên so với trướclà:
	( 0,5đ )
Bài 2(4 điểm): Trong mạch điện hình vẽ 4.
Đ1
Đ4
B
A
Đ3
Đ5
Đ2
Cho biết các đèn Đ1 : 6V - 6W; Đ2 : 12V - 6W; Đ3 : 1,5W.
 Khi mắc hai điểm A, B vào một hiệu điện thế U 	
thì các đèn sáng bình thường. Hãy xác định:
 1. Hiệu điện thế định mức của các đèn Đ3, Đ4, Đ5.
 2. Công suất tiêu thụ của cả mạch, 
Hình vẽ 4
biết tỉ số công suất định mức hai đèn cuối cùng là 5/3.
Câu 3. (5 điểm) 
 Bộ bóng đèn được lắp như sơ đồ mạch điện (hình vẽ 2). Cho biết các bóng có cùng công suất và điện trở của bóng đèn Đ1 là R1 = 1. Tìm các điện trở R2, R3, R4, R5 của các bóng đèn Đ2, Đ3, Đ4, Đ5.
Baøi 4. Moät ngöôøi coù hai loaïi boùng ñeøn ñieän : Ñeøn Ñ1, coù ghi 6v -6,3W vaø ñeøn Ñ2, ghi 4v-3W, vaø coù moät hieäu ñieän theá khoâng ñoåi U= 10V.
	1. Phaûi maéc caùc ñeøn treân theá naøo, vaø phaûi duøng ít nhaát bao nhieâu ñeøn moãi loaïi, ñeå chuùng saùng bình thöôøng ?
	2. Bieát raèng , boùng ñeøn bò chaùy (hay: ñöùt toùc) khi cöôøng ñoä doøng ñieän qua ñeøn vöôït cöôøng ñoä ñònh möùc 10%. Hoûi, theo caùch maéc trong caâu 1, neáu lôõ moät ñeøn bò chaùy, thì lieäu caùc ñeøn khaùc coù bò chaùy theo khoâng?
	3. Ngöôøi khaùc nghæ raèng, ñeå ñaûm baûo an toaøn, thì taêng theâm moän boùng nöõa cho moät trong hai loaïi ñeøn hoaëc taêng caû hai loaïi ñeøn moãi loaïi moät boùng nöõa. lieäu laøm nhö vaäy coù traùnh ñöôïc cho caùc ñeøn khaùc khoûi bò chaùy khoâng neáu moät boùng lôõ bò chaùy.
 Cho raèng ñieän trôû caùc boùng ñeøn laø khoâng thay ñoåi.
C©u 5 (4,0 ®iÓm).
 Cã 3 ®iÖn trë: R1 ghi (30 - 15A), R2 ghi (10 - 5A), R3 ghi (20 - 20A), trong ®ã gi¸ trÞ sau lµ c­êng ®é dßng ®iÖn cao nhÊt mµ c¸c ®iÖn trë cã thÓ chÞu ®­îc.
a. M¾c 3 ®iÖn trë trªn theo yªu cÇu R1 // (R2 nt R3). X¸c ®Þnh hiÖu ®iÖn thÕ lín nhÊt mµ côm ®iÖn trë nµy kh«ng bÞ ch¸y.
b. Sö dông côm ®iÖn trë trªn (c©u a) m¾c nèi tiÕp víi côm bãng ®Ìn lo¹i 30V - 40W råi m¾c tÊt c¶ vµo nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ U = 220V. T×m c¸ch m¾c ®Ó c¸c bãng ®Ìn s¸ng b×nh th­êng mµ côm ®iÖn trë kh«ng bÞ ch¸y.
Bài 6: (2,5 điểm)
 Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó R0 là điện trở toàn phần của biến trở, Rb là điện trở của bếp điện. Cho R0 = Rb, điện trở dây nối không đáng kể, hiệu điện thế U của nguồn không đổi. Con chạy C nằm ở chính giữa biến trở.
 a, Tính hiệu suất của mạch điện. Coi công suất tiêu thụ trên bếp là có ích.
 b, Mắc thêm một đèn loại 6V-3W song song với đoạn AC của biến trở. 
 Hỏi muốn đèn này sáng bình thường thì hiệu điện thế U của nguồn và điện trở R0 phải thoả mãn điều kiện nào?
R0
U
A
C
B
o
Rb
o
Baøi 7: (3,5 ñieåm) Ba ñieän trôû gioáng nhau 
R1, R2, R3, 
moãi ñieän trôû coù giaù trò baèng R, ñöôïc maéc 
vôùi bieán trôû
roài maéc vaøo hai cöïc cuûa nguoàn ñieän coù hieäu
 ñieän theá 
R2
R1
Rb
U
U (hình 1). Goïi Rb laø trò soá ñieän trôû cuûa bieán
 troû.
 1. Luùc ñaàu Rb=R. Haõy tínhtæ soá giöõa:
 a) Ñieän trôû R vaø ñieän troû töông ñöông RAB cuûa ñoaïn maïch AB (Hình 1)
 b)Coâng suaát ñieän treân bieán trôû va coâng suaát ñieän treân ñieân trôû R1.
 2) Thay ñoåi ñoåi Rb ñeán khi coâng suaát ñieän treân bieán trôû ñaït giaù trò lôùn nhaát vaø baèng 4,5w. Tính tæ soá giöõa Rb vôùi RAB vaø tính coâng suaát ñieän treân ñieân trôû R3 khi ñoù .
 3) Bieán R1, R2, R3 laø caùc ñeøn daây toùc coù ghi 6v-3w vaø U=12v . Haõy veõ caùc caùch maéc boä ba ñeøn vôùi bieán trôû vaøo nguoàn, ñoàng thôøi tính Rb trong moåi caùch maéc ñeå caùc ñeøn ñeàu saùng bìng thöôøng .
Bµi 8: (6 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh­ h×nh vÏ hiÖu ®iÖn thÕ ®Æt vµo m¹ch U = 6v kh«ng ®æi.
R1= 2 ; R2= 3 ; Rx = 12 §Ìn D ghi 3v-3w coi ®iÖn trë cña ®Ìn kh«ng ®æi. §iÖn trë cña ampekÕ vµ d©y nèi kh«ng ®¸ng kÓ.
Khi khãa K më:
A
RAC = 2 . TÝnh c«ng sÊt tiªu thô cña ®Ìn.
TÝnh RAC ®Ó ®Ìn s¸ng b×nh th­êng.  R1 D 
Khi khãa K ®ãng C«ng suÊt tiªu thô ë R2 lµ 0,75w + - 
X¸c ®Þnh vÞ trÝ con ch¹y C. U R2
b.X¸c ®Þnh sè chØ cña ampe kÕ K B C A 
A
R1
M
N
Đ
R2
A
B
K
C
(Hình 1) 
Câu 9 : (2điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 1) 
Biết: UAB = 21V không đổi; RMN = 4,5Ω, R1 = 3Ω; 
RĐ = 4,5Ω không đổi; RA ≈ 0. Đặt RCM = x.
1. K đóng:
 a. Cho C ≡ N thì ampe kế chỉ 4A. Tính điện trở R2.
 b. Tính hiệu suất sử dụng điện. Biết rằng điện năng tiêu
 thụ trên đèn và R1 là có ích. 
2. K mở: Xác định giá trị x để độ sáng của đèn yếu nhất.
(đê của Phạm văn Cảnh : SĐT: 01697175045 ; 0963072967)