Chuyên đề: Cách giải mạch cầu

NhiƯt liƯt chµo mõng c¸c thÇy - c« vỊ dù chuyªn ®Ị vËt lýGV : Bïi QuÕ VâLời nói đầu Mạch cầu là bài toán khó trong chương trình VẬT LÍ 9, thế nhưng lí thuyết về cách giải mạch cầu thì ít có tài liệu để tham khảo. Vì vậy nhằm giúp cho các em học sinh có điều kiện tìm hiểu về mạch cầu Tôi xin giới thiệu chuyên đề : Cách giải mạch cầuChuyên đề gồm : 2 phần I. Giới thiệu mạch cầu và phân loại mạch cầu.II. cách giải các loại mạch cầuMặc dù có rất nhiều cố gắng nhưng không tránh khỏi thiếu sót, rất mong các thầy cô và các em góp ý , để chuyên đề được hoàn thiện hơn. Xin cảm ơn !I . Giới thiệu về mạch cầu- Mạch cầu là loại mạch được dùng phổ biến trong các phép đo điện như ( Vôn kế, am pe kế, ôm kế)1 . Hình dạng- Mạch cầu được vẽ: Trong đó các điện trở R1, R2, R3, R4 gọi là điện trở cạnh. R5 gọi là điện trở gánhM¹ch cÇuM¹ch cÇu c©n b»ngM¹ch cÇu kh«ng c©n b»ngM¹ch cÇu khuyÕt2.Ph©n lo¹i m¹ch cÇu3. Dấu hiệu để nhận biết các loaị mạch cầua/ Mạch cầu cân bằng.- Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì I5 = 0.- Đặc điểm của mạch cầu cân bằng.+ Về điện trở. + Về dòng điện: I1 = I2 ; I3 = I4 + Về hiệu điện thế : U1 = U3 ; U2 = U4 b/ Mạch cầu không cân bằng.- Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì I5 khác 0.C/ Mạch cầu khuyết Là mạch cầu không đủ năm điện trởII . CÁCH GIẢI CÁC LOẠI MẠCH CẦU1. Mạch cầu cân bằng. * Bài toán cơ bản. Cho mạch điện như HV. Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 6Ω, R5 = 5Ω. UAB = 6V. Tính I qua các điện trở?Giải: Ta có : => Mạch AB là mạch cầu cân bằng. => I5 = 0. (Bỏ qua R5). Mạch điện tương đương: (R1 nt R2) // (R3 nt R4)- Cường độ dòng điện qua các điện trở I1 = I2 = I3 = I4 = 2. Mạch cầu không cân bằng. * Bài toán cơ bản Cho mạch điện như HV. Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 4Ω, R5 = 5Ω. UAB=6V. Tính I qua các điện trở? Phương pháp chung. + Chọn 2 hiệu điện thế (hoỈc 2 cường độ dòng điện) bất kì làm 2 ẩn.+ Sau đó qui các hiệu điện thế còn lại theo 2 ẩn đã chọn. + Giải hệ phương trình theo 2 ẩn đó Giải: Ta chọn 2 ẩn là U1 và U3. -Ta có: UMN = UMA + UAN = U3 – U1 = U5- Xét tại nút M,N ta có I1 + I5 = I2 I3 = I4 + I5 -Từ đó ta có hƯ phương trình3. Mạch cầu khuyết: Là mạch không đủ năm điện trởThường dùng để rèn luyện tính toán về dòng điện không đổi.+ Phương pháp chung. - Chập các điểm có cùng điện thế, rồi vẽ lại mạch tương đương. Aùp dụng định luật Ôm giải như các bài toán thông thường để tính I qua các R. Trở về sơ đồ gốc xét nút mạch để tính I qua R khuyết.- Khuyết R1: Chập A với M ta có mạch tương đương gồm: {(R3 // R5) nt R4 } // R2- Khuyết R2: Chập M với B ta có mạch tương đương gồm: {(R4 // R5) nt R3 } // R1- Khuyết R3: Chập A với N ta có mạch tương đương gồm: {(R1 // R5) nt R2 } // R4- Khuyết R4: Chập N với B ta có mạch tương đương gồm: {(R2 // R5) nt R1 } // R3- Khuyết R5: Chập M với N ta có mạch tương đương gồm: {(R4 // R3) // (R2 //R4)VD: Khuyết R1: Chập A với M ta có mạch tương đương gồm: {(R3 // R5) nt R4 } // R2Vẽ lại:Ngoài ra : Mạch cầu khuyết 2 điện trở Vẽ lạiR2R4 R5ABMNABR2R4Toán vui1. Điền từ thích hợp vào ô chấm, Mạch cầu khuyết càng nhiều điện trởû thì giải mạch cầu càng .dễ2. Một cái đài dùng hiệu điện thế 12v có ghi ở ngoài màng loa 600w. Vậy có phải cường độ dòng điện chạy qua đài khi đài hoạt động là 50A?§Bài tập về nhà1. Cho mạch điện như HV. Với R2=25Ω, R3=30Ω, R4= 40Ω, R5 = 50Ω. UAB=220V. Tính I qua các điện trở?2. Cho mạch điện như trên.Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=7Ω, R4= 4Ω, R5 = 15Ω. IAB=6A. Tính U các điện trở?Chuyện vui Một nhà khoa học đãng chí , thường quên tắt điện khi ra khỏi phòng .Thế là ông ta ghi một bảng thật lớn dán trước cửa:”Nhớ tắt điện khi ra khỏi phòng” .Tuy nhiên,ông ta vẫn quên đọc bảng . Vì vậy ông ta ghi thêm một bảng thứ hai như sau:”Nhớ đọc bảng bên cạnh khi ra khỏi phòng “ .Tuy nhiên nhà khoa học thường quên mang kính . Vì vậy ông ta ghi thêm một bảng bên cạnh:”Nhớ mang kính trước khi đọc” ---------- Hết ----------Xin ch©n thµnh c¸m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c em häc sinh.