Với Trắc nghiệm Tính điện trở tương đương mạch nối tiếp, mạch song song, mạch cầu chọn lọc, có đáp án Vật Lí lớp 11 tổng hợp 6 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Tính điện trở tương đương mạch nối tiếp, mạch song song, mạch cầu từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 11.
Câu 1. Tính điện trở tương đương của mạch điện biết: R1 = 1Ω, R2 = 2,4 Ω, R3 = 2 Ω, R4 = 5 Ω, R5 = 3Ω.
A. 0,8 Ω. B. 1,2 Ω.
C. 0,6 Ω. D. 1,5 Ω.
Lời giải:
+ Vì R4 và R5 mắc nối tiếp nên ta có: R45 = R4 + R5 = 8 Ω
+ Vì R3 mắc song song với R45 nên:
+ Vì R2 mắc nối tiếp với R3-45 nên: R2-3-45 = R2 + R3-45 = 4Ω
+ Do R1 mắc song song với R2-3-45 nên:
Chọn A.
Câu 2. Tính điện trở tương đương của mạch điện biết: R1 = 1Ω, R2 = R3 = 2Ω, R4 = 0,8Ω.
A. 2,2 Ω. B. 0,8 Ω.
C. 0,7 Ω. D. 2 Ω.
Lời giải:
+ Vì R1 mắc nối tiếp với R2 nên: R12 = R1 + R2 = 3Ω
+ Vì R12 mắc song song với R3 nên:
+ R4 mắc nối tiếp với R12-3 nên: Rtđ = R4 + R12-3 = 0,8 + 1,2 = 2Ω. Chọn D.
Câu 3. Cho mạch điện như hình vẽ. R1 = 15Ω, R2 = R3 = R4 = 10Ω, RA = 0. Tìm RAB.
A. 7,5 Ω. B. 8 Ω.
C. 8,5 Ω. D. 9 Ω.
Lời giải:
Gọi C là giao điểm của [R1, R3, RA], D là giao điểm của [R2, R3, R4]
Vì ampe kế có điện trở không đáng kể nên B và C có cùng điện thế → chập C và B lại.
Mạch điện được vẽ lại như sau:
Ta có: [R2 nt [R3 // R4]] // R1
Chọn A.
Câu 4. Phải dùng tối thiểu bao nhiêu điện trở loại 5Ω để mắc thành mạch điện có điện trở 8Ω. Vẽ sơ đồ cách mắc.
Lời giải:
+ Để có điện trở 8Ω phải mắc nối tiếp điện trở 5Ω với điện trở X sao cho: 5 + X = 8 ⇒ X = 3 Ω
+ Để có điện trở X = 3Ω phải mắc song song điện trở 5Ω với điện trở Y sao cho:
+ Để có điện trở Y = 7,5Ω phải mắc nối tiếp điện trở 5Ω với điện trở Z sao cho: 5 + Z = Y ⇔ 5 + Z = 7,5Ω ⇒ Z = 2,5Ω
+ Để có điện trở Z = 2,5Ω phải mắc song song điện trở 5Ω với điện trở T sao cho:
Vậy số điện trở tối thiếu là 5 điện trở.
Câu 5. Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Trong đó R1 = 22,5Ω, R2 = 12Ω, R3 = 5Ω, R4 = 15Ω. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó.
Lời giải:
+ Vì R3 và R4 mắc nối tiếp nên ta có: R34 = R3 + R4 = 20Ω
+ Vì R2 mắc song song với R34 nên:
+ Vì R1 mắc nối tiếp với R234 nên: Rtđ = R1 + R234 = 7,5 + 22,5 = 30Ω
Câu 6. Có một số điện trở giống nhau, mỗi điện trở có giá trị R = 12Ω. Tìm số điện trở ít nhất và cách mắc để có điện trở tương đương bằng 7,5Ω.
Lời giải:
+ Để có điện trở 7,5Ω phải mắc song song với điện trở 12Ω một điện trở X mà:
+ Để có điện trở 20Ω phải mắc nối tiếp với điện trở 12Ω một điện trở Y mà: Y + 12 = 20 ⇒ Y = 8Ω
+ Để có điện trở 8Ω phải mắc song song với điện trở 12Ω một điện trở Z mà:
+ Để có điện trở 24Ω phải mắc nối tiếp với điện trở 12Ω một điện trở 12Ω nữa.
Vậy: Số điện trở tối thiểu là 5 điện trở và được mắc như bên:
ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP
1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp
Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp:
+ Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm:
\[I =I_1= I_2\]
+ Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hai hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần:
\[U =U_1+U_2\]
2. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp
a] Điện trở tương đương
Điện trở tương đương của một đoạn mạch gồm các điện trở là điện trở có thể thay thế cho đoạn mạch này sao cho với cùng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch vẫn có giá trị như trước.
b] Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp
+ Điện trở tương đương của đoạn mạch bằng tổng hai điện trở thành phần:
\[R_{tđ} =R_1+R_2\].
+ Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó:
\[\dfrac{U_{1}}{U_{2}}=\dfrac{R_{1}}{R_{2}}.\]
Chú ý:
Ampe kế, dây nối trong mạch thường có giá trị rất nhỏ so với điện trở của đoạn mạch cần đo cường độ dòng điện, nên ta có thể bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối khi tính điện trở của mạch nối tiếp.
Sơ đồ tư duy về đoạn mạch mắc nối tiếp - Vật lí 9
Loigiaihay.com
Hiện nay, có rất nhiều các bạn học sinh không nắm được điện trở tương đương là gì? Cách tính điện trở tương đương như thế nào? Chính vì vậy, THPT CHUYÊN LAM SƠN sẽ chia sẻ công thức tính điện trở tương đương của mạch nối tiếp, song song và hỗn hợp kèm theo bài tập có lơi giải để các bạn cùng tham khảo
Điện trở tương đương là gì?
Điện trở tương đương là điện trở có thể thay thế cho các điện trở thành phần sao cho với cùng một hiệu điện thế thì cường độ dòng điện là như nhau.
Cách tính điện trở tương đương
a] Mạch nối tiếp
Cấu trúc mạch: R1 nt R2 nt … nt Rn
Khi đó:
- Điện trở tương đương của mạch bằng tổng các điện trở thành phần: R = R1 + R2 + … + Rn
- Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng cường độ dòng điện chạy qua từng điện trở: I = I1 = I2 = … = In
- Hiệu điện thế của mạch bằng tổng hiệu điện thế của từng điện trở: U = U1 + U2 +…+Un
b] Mạch song song
Cấu trúc mạch: R1 // R2 // … // Rn
Khi đó:
- Điện trở tương đương của mạch được tính như sau: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + …+ 1/Rn
- Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua từng điện trở: I = I1 + I2 + … + In
- Hiệu điện thế của mạch bằng hiệu điện thế của từng điện trở: U = U1 = U2 = … = Un
c] Mạch hỗn hợp
Giả sử có 1 mạch điện hỗn hợp như hình [mạch điện bao gồm các điện trở được nối tiếp và song song]
Để tìm được điện trở tương đương của mạch hỗn hợp, ta cần:
- Bước 1: tách mạch thành nhiều mạch nhỏ đơn giản
- Bước 2: tính toán các thông số từ mạch đơn giản đó, dần dần đến mạch phức tạp hơn rồi đến mạch chính.
Tham khảo thêm:
Bài tập tính điện trở tương đương của mạch nối tiếp, song song và hỗn hợp có lời giải
Ví dụ 1: Tính điện trở tương đương của đoạn mạch sau, biết mỗi điện trở thành phần có độ lớn 10Ω.
Lời giải
Đây là sơ đồ hai điện trở mắc nối tiếp
Áp dụng công thức tính điện trở tương đương
Rtđ = R1 + R2 = 10 + 10 = 20 [Ω]
Ví dụ 2: Cho ba điện trở mắc nối tiếp với nhau. Biết R1 = 10 Ω, R2 = 15 Ω, R3 = 25 Ω. Tính điện trở tương đương của mạch.
Lời giải
Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
Rtd = R1 + R2 + R3 = 10 + 15 + 35 = 60Ω.
Ví dụ 3: Cho hai điện trở R1 = 15 Ω, R2 = 10 Ω mắc nối tiếp với nhau.
a] Tính điện trở tương đương R12
b] Mắc thêm R = 30 Ω vào nối tiếp hai điện trở trên. Tính điện trở tương đương của toàn mạch. So sánh điện trở tương đương toàn mạch với mỗi điện trở thành phần.
Lời giải
a] Điện trở R1 nối tiếp điện trở R2 nên R12 = R1 + R2 = 15 + 10 = 25Ω.
b] Mắc thêm R = 30 Ω, nối tiếp, điện trở tương đương lúc này là
Rtd = R12 + R = 25 + 30 = 55 Ω.
Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp luôn lớn hơn các điện trở thành phần.
Ví dụ 4: Tính điện trở tương đương trong mỗi trường hợp sau, biết mỗi điện trở thành phần có độ lớn 10 Ω.
Lời giải
Đây là sơ đồ hai điện trở mắc song song
Áp dụng công thức tính điện trở tương đương
Ví dụ 5: Cho hai điện trở R1 = 3Ω, R2 = 6Ω mắc song song với nhau.
a] Vẽ sơ đồ mạch điện. Tính điện trở tương đương R12
b] Mắc thêm R3 = 2Ω song song với 2 điện trở trên. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện và tính R123.
Lời giải
a] Sơ đồ mạch điện
Cách 2: Coi 2 điện trở R1 và R2 đã được thay thế bằng điện trở tương đương R12 được tính ở ý a] và mắc song song với R3. Ta có:
Ví dụ 6: Cho mạch điện có R1 = R3 = 6Ω; R2 = 4Ω có sơ đồ như hình vẽ
Hãy tính điện trở tương đương.
Lời giải
Viết sơ đồ mạch điện: R3 nt [R1 // R2]
Với bài toán mắc hỗn hợp này, ta tìm điện trở tương đương của thành phần trong ngoặc đơn trước, rồi tìm điện trở tương đương toàn mạch.
Ta có:
Ví dụ 7: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó R1 = R2 = 4Ω; R3 = 6 Ω; R4 = 3 Ω; R5 = 10 Ω. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB.
Lời giải
Sơ đồ mạch điện: R1 nt [[R2 nt R3] // R5] nt R4
Điện trở tương đương R23 = R2 + R3 = 4 + 6 = 10 [Ω].
Điện trở tương đương R235 là:
Điện trở tương đương toàn mạch AB là
Rtd = R1 + R235 + R4 = 4 + 5 + 3 = 12 [Ω].
Ví dụ 8: Có các điện trở cùng R1 = 5 Ω. Hãy mắc chúng để được các điện trở tương đương có giá trị 3 Ω với ít điện trở nhất.
Lời giải
Vì Rtđ nhỏ hơn điện trở thành phần nên các điện trở R mắc theo kiểu song song
Gọi R1 là điện trở của nhánh mắc song song R
Rtd = R.R1/R + R1 = 3 Ω
⇒ R.R1 = 3[R + R1] ⇔ 5R1 = 15 + 3R1 ⇒ R1 = 7,5
Vì R1 > R nên nhánh R1 gồm R nối tiếp R2
R1 = R + R2 ⇒ R2 = 2,5 .Vậy mạch điện được mắc như sau [hình 2]
Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi vừa chia sẻ có thể giúp các bạn biết cách tính điện trở tương đương của mạch nối tiếp, song song và hỗn hợp nhé