Cách giải Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch hỗn hợp cực hay

Với Cách giải Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch hỗn hợp cực hay Vật Lí lớp 9 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí 9.

Phương pháp giải:

+ Tính điện trở tương đương

+ Áp dụng định luật Ôm tính cường độ và hiệu điện thế

Bài tập ví dụ minh họa

Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ Cho biết: R₁ = 3Ω, R₂ = 6Ω, R₃ = 6Ω, U_AB = 3V. Tìm:

Cách giải Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch hỗn hợp cực hay | Vật Lí lớp 9

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch AC.

b) Cường độ dòng điện qua R₃.

c) Hiệu điện thế giữa hai điếm A và C.

d) Cường độ dòng điện qua R₁ và R₂.

Đáp án:

a) 8Ω

b) I = 1,5A

c) U_AC = 12V

d) I₁ = 1A; I₂ = 0,5A.

Hướng dẫn giải:

Viết sơ đồ mạch điện (R₁ // R₂) nt R₃.

a) Điện trở tương đương của mạch

b) Vì đoạn mạch AB nối tiếp với đoạn mạch BC nên I_AB = I_BC = I_AC

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch AB ta có

Vậy I_AB = I_BC = I_AC → I₃ = I₁₂ = I = 1,5A

c) Hiệu điện thế hai đầu BC là U_BC = I_BC.R₃ = 1,5.6 = 9V

Hiệu điện thế hai đầu AC là U_AC = U_AB + U_BC = 3 + 9 = 12 V

d) Vì R₁ // R₂ nên ta có U₁ = U₂ = U_AB = 3V

Áp dụng định luật Ôm cho mỗi mạch nhánh, ta có

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R₁ = 4 Ω; R₂ = 6 Ω; R₃ = 10 Ω. Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế U = 10 V. Hãy xác định:

a) Điện trở tương đương của mạch

b) Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và trong mạch chính

c) Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở.

Đáp án:

a) R_td = 5 Ω

b) I₁ = I₂ = 1A; I₃ = 1A; I = 2A.

c) U₁ = 4V; U₂ = 6 V; U₃ = 10 V

Hướng dẫn giải:

Sơ đồ mạch điện (R₁ nt R₂) // R₃

a) Điện trở tương đương của mạch điện

b) Cường độ dòng điện qua R₁ và R₂ là:

Cường độ dòng điện qua R₃ là:

Cường độ dòng điện trong mạch chính là

I = I₁₂ + I₃ = 1 + 1 = 2A

c) Hiệu điện thế hai đầu R₁ là: U₁ = I₁₂.R₁ = 1.4 = 4 V

Hiệu điện thế hai đầu R₂ là: U₂ = I₁₂.R₂ = 1.6 = 6 V

Hiệu điện thế hai đầu R₃ là: U₃ = U = 10 V.

Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ: R₁ = R₃ = 3Ω, R₂ = 2Ω, R₄ = 1Ω, R₅ = 4Ω. Cường độ dòng điện qua mạch chính là 3A. Tìm

a. U_AB

b. Hiệu điến thế hai đầu mỗi điện trở.

Đáp án:

a) U_AB = 18 V

b) U₅ = 12 V; U₄ = 2V; U₃ = 3V; U₂ = 4V; U₁ = 3 V.

Hướng dẫn giải:

Viết sơ đồ mạch: R₅ nt [(R₁ nt R₃) // (R₂ nt R₄)]

a) Điện trở tương đương

Hiệu điện thế hai đầu mạch U_AB = I.R_td = 3.6 = 18 V

b) U₅ = I.R₅ = 3.4 = 12V

U₁₃ = U₂₄ = U – U₅ = 6V

⇒ U₁ = I₁₃.R₁ = 1.3 = 3V; U₃ = U₁₃ - U₁ = 3V

⇒ U₂ = I₂₄.R₂ = 2.2 = 4V; U₂ = U₂₄ - U₂ = 2V

Bài tập trắc nghiệm tự luyện

Bài 1: Cho mạch điện như hình 5. Trong đó: R₁ = 10Ω; R₂ = 3Ω; R₃ = R₄ = 6Ω; R₅ = 4Ω. Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính là 6A. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

Tóm tắt

R₁ = 10Ω; R₂ = 3Ω; R₃= R₄ = 6Ω; R₅ = 4Ω. I = 6A. Tìm cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

Hiển thị đáp án

Điện trở của nhánh gồm R₁, R₂, R₃

Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là:

⇒ R_AB = 2Ω.

Hiệu điện thế 2 đầu đoạn AB: U_AB = I.R_AB = 6.2 = 12V

Cường độ dòng điện qua điện trở R₁ là:

Vì đoạn CD mắc nối tiếp R₁ nên I_CD = I₁

Hiệu điện thế 2 đầu đoạn CD: U_CD = I_CD. R₂₃ = 1.2 = 2V

Cường độ dòng điện qua R₂:

Cường độ dòng điện qua R₃:

Cường độ dòng điện qua R₄:

Cường độ dòng điện qua R₅:

Đáp án: I₁ = 1A; I₂ = 2A/3; I₄ = 2A; I₅ = 3A

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết: U_AB = 6V không đổi, R₁ = 8Ω, R₂ = R₃ = 4Ω; R₄ = 6Ω. Bỏ qua điện trở của ampe kế, của khóa K và của dây dẫn. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và tính số chỉ của ampe kế trong hai trường hợp

a) K đóng.

b) K mở.

Tóm tắt

U_AB = 6V không đổi, R₁ = 8Ω; R₂ = R₃ = 4Ω; R₄ = 6Ω. Tính R_td và tính số chỉ của ampe kế trong hai trường hợp

a) K mở.

b) K đóng

Hiển thị đáp án

a) Khi K mở: Mạch được vẽ lại như hình bên.

Cách giải Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch hỗn hợp cực hay | Vật Lí lớp 9

b) Khi K đóng: Mạch được vẽ lại như hình bên.

Cách giải Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch hỗn hợp cực hay | Vật Lí lớp 9

Đáp án: a) I_A = 0,75 A; b) I_A = 0,375 A

Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó R₁ = 5 Ω, R₂ = 12 Ω, R₃ = 8 Ω, R₄ = 20 Ω. hiệu điện thế là 30V.

a) Tính điện trở tương đương của toàn mạch

b) Tìm cường độ dòng điện qua mỗi điện trở

c) Tính hiệu thế hai đầu các điện trở

Tóm tắt

R₁ = 5 Ω, R₂ = 12 Ω, R₃ = 8 Ω, R₄ = 20 Ω; hiệu điện thế là 30V.

a) Tính điện trở tương đương của toàn mạch

b) Tìm cường độ dòng điện qua mỗi điện trở

c) Tính hiệu thế hai đầu các điện trở

Hiển thị đáp án

Viết sơ đồ mạch: R₁ nt [(R₂ nt R₃) // R₄]

a) Điện trở tương đương cụm R₂₃₄ là:

Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là

R_td = R₁ + R₂₃₄ = 5 + 10 = 15 Ω

b) Cường độ dòng điện qua mạch chính là:

Cường độ dòng điện qua điện trở R₁: I₁ = I = 2A.

Cường độ dòng điện qua R₂ và R₃ là: I₂₃ = I₂ = I₃.

Cường độ dòng điện qua R₄ là I₄.

Ta có U₂₃ = U₄.

Suy ra Cách giải Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch hỗn hợp cực hay | Vật Lí lớp 9

Mặt khác I₂₃ + I₄ = I₁ = 2A. Nên I₂₃ = I₄ = 1A.

c) Hiệu điện thế hai đầu R₁ là: U₁ = I₁.R₁ = 2.5 = 10 V

Hiệu điện thế hai đầu R₂ là: U₂ = I₂.R₂ = 1.12 = 12 V

Hiệu điện thế hai đầu R₃ là: U₃ = I₃.R₃ = 1.8 = 8 V

Hiệu điện thế hai đầu R₄ là: U₄ = I₄.R₄ = 20 V

Đáp án:

a) R_td = 15Ω;

b) I = I₁ = 2A; I₂ = I₃ = I₄ = 1A;

c) U₁ = 10V; U₂ = 12V; U₃ = 8V; U₄ = 20 V.

Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ: U_AB = 12 V; R₁ = 4 Ω; R₂ = R₃ = R₄ = 4 Ω;

a) Tìm điện trở tương đương R_AB của mạch.

b) Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở và hiệu điện thế trên mỗi điện trở

Tóm tắt

U_AB = 12 V; R₁ = 4 Ω; R₂ = R₃ = R₄ = 3 Ω;

a) Tìm R_AB.

b) Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở và hiệu điện thế trên mỗi điện trở

Hiển thị đáp án

Viết sơ đồ mạch: R₁ nt [(R₂ nt R₄) // R₃]

Điện trở tương đương cụm R₂₃₄ là:

Điện trở tương đương R_AB = R₁ + R₂₃₄ = 4 + 2 = 6 Ω.

Cường độ dòng điện qua mạch chính I = I₁.

Hiệu điện thế hai đầu R₁ là U₁ = I.R₁ = 2. 4 = 8 V

Hiệu điện thế hai đầu R₃ và hai đầu R₂₄ là: U₃ = U₂₄ = U – U₁ = 12 – 8 = 4V

Cường độ dòng điện qua R₃ là:

Cường độ dòng điện qua R₂ và R₄ là:

Hiệu điện thế hai đầu R₂ và R₄ là: U₂ = U₄ = I₂.R₂ = 2V

Đáp án:

a) R_AB = 6Ω; b) I₁ = 2A; I₂ = I₄ = 2/3 A; I₃ = 4/3 A.

b) U₁ = 8V; U₂ = U₄ = 2V; U₃ = 4V.

Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó R₁ = R₂ = 4 Ω; R₃ = 6 Ω; R₄ = 3Ω; R₅ = 10 Ω; U_AB = 24 V. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và cường độ dòng điện qua từng điện trở.

Tóm tắt

R₁ = R₂ = 4 Ω; R₃ = 6 Ω; R₄ = 3Ω; R₅ = 10 Ω; U_AB = 24 V. Tính R_AB và cường độ dòng điện qua từng điện trở.

Hiển thị đáp án

Viết sơ đồ mạch: R₁ nt [(R₂ nt R₃) // R₅] nt R₄

Điện trở tương đương cụm R₂₃₅ là:

Điện trở tương đương R_AB = R₁ + R₂₃₅ + R₄ = 4 + 5 + 3 = 12 Ω

Cường độ dòng điện qua mạch chính I = I₁ = I₄

Ta có:

Vì U₂₃ = U₅ nên ta có:

Mà I₂₃ + I₅ = I = 2A

Nên ta có I₂₃ = I₅ = 1A

Vì R₂ và R₃ nối tiếp nên I₂ = I₃ = 1A.

Đáp án: R_AB = 12 Ω; I = I₁ = I₄ = 2A; I₂ = I₃ = I₅ = 1A.

Bài 6: Cho mạch điện như hình U_AB = 12 V; R₁ = 10 Ω; R₂ = R₃ = 20 Ω; R₄ = 8 Ω.

a) Tìm điện trở tương đương R_AB của mạch.

b) Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở và hiệu điện thế trên mỗi điện trở.

Tóm tắt

U_AB = 12 V; R₁ = 10 Ω; R₂ = R₃ = 20 Ω; R₄ = 8 Ω.

a) Tìm R_AB.

b) Tìm I_Ri và U_Ri.

Hiển thị đáp án

Viết sơ đồ mạch: [(R₁ nt R₂) // R₃] nt R₄

a) Điện trở tương đương của cụm R₁₂₃ là:

Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là:

R_AB = R₁₂₃ + R₄ = 12 + 8 = 20 Ω

b) Cường độ dòng điện qua mạch chính và R₄ là

Hiệu điện thế hai đầu R₄ là: U₄ = I.R₄ = 0,6.8 = 4,8 V

Hiệu điện thế cụm R₁₂₃ là: U₁₂ = U₃ = U – U₄ = 12 – 4,8 = 7,2 V

Cường độ dòng điện qua R₃ là:

Cường độ dòng điện qua R₁ và R₂ là:

Hiệu điện thế hai đầu R₁ là U₁ = I₁.R₁ = 0,24.10 = 2,4 V

Hiệu điện thế hai đầu R₂ là U₂ = U₁₂ – U₁ = 7,2 – 2,4 = 4,8 V

Đáp án:

a) R_AB = 20 Ω;

b) I₁ = I₂ = 0,24A; I₃ = 0,36 A; I₄ = 0,6A; U₁ = 2,4 V; U₂ = 4,8 V; U₃ = 7,2V; U₄ = 4,8 V.

Bài 7: Cho mạch điện như hình vẽ. U_AB = 18V không đổi. R₁ = R₂ = R₃ = 6 Ω; R₄ = 2 Ω.

a) Tìm điện trở tương đương của đoạn mạch

b) Tìm hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở

Tóm tắt

U_AB = 18V không đổi. R₁ = R₂ = R₃ = 6 Ω; R₄ = 2 Ω.

a) Tìm điện trở tương đương của đoạn mạch

b) Tìm hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở

Hiển thị đáp án

Viết sơ đồ mạch điện: [R₁ // (R₂ nt R₃)] nt R₄

a) Điện trở tương đương cụm R₁₂₃ là:

Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

R_td = R₁₂₃ + R₄ = 4 + 2 = 6 Ω

b) Cường độ dòng điện trong mạch chính là:

Mà I = I₄ = 3A

Hiệu điện thế giữa hai đầu R₄ là: U₄ = I₄.R₄ = 3.2 = 6V

Hiệu điện thế giữa hai đầu R₁ và R₂₃ là: U₁ = U₂₃ = U – U₄= 18 – 6 = 12 V

Cường độ dòng điện qua R₂ và R₃ là:

Hiệu điện thế hai đầu R₂ và R₃ là: U₂ = U₃ = I₂.R₂ = I₃.R₃ = 1.6 = 6V

Đáp án:

a) R_td = 6 Ω

b) U₁ = 12V; U₂ = U₃ = 6V; U₄ = 6V.

Bài 8: Cho mạch điện như hình vẽ: U_AB = 6V; R₁ = R₃ = R₅ = 1Ω; R₂ = 3Ω. Tính R₄, biết cường độ dòng điện qua R₄ là 1A.

Tóm tắt

U_AB = 6V; R₁ = R₃ = R₅ = 1Ω;

R₂ = 3Ω. Tính R₄, biết cường độ dòng điện qua R₄ là 1A.

Hiển thị đáp án

Viết sơ đồ mạch điện: (R₁ // R₂) nt [(R₃ nt R₄) // R₅]

Điện trở tương đương cụm R₁₂ là:

Điện trở cụm R₃₄ = R₃ + R₄ = 1 + R₄

Cường độ dòng điện trong mạch chính I = I₁₂ = I₃₄₅ = I₃₄ + I₅ (1)

Mặt khác U₃₄ = U₅ = U – U₁₂ → I₄.(R₃ + R₄) = I₅.R₅ = U – I.R₁₂ (2)

Từ (1) và (2) → 1.(1 + R₄) = I₅.1 = 6 – (1 + I₅). 0,75

Ta có: I₅.1 = 6 – (1 + I₅).0,75 ⇒ I₅ = 3A

Từ 1.(1 + R₄) = I₅.1 ⇒ R₄ = 2Ω

Đáp án: R₄ = 2 Ω.

Bài 9: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết R₁ = 3 Ω; R₂ = 6 Ω; R₃ = 8 Ω; R₄ = 7 Ω. Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện thế U = 15 V. Tính

a) Điện trở tương đương và cường độ dòng điện trong mạch chính.

b) Cường độ dòng điện và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở.

Tóm tắt

R₁ = 3 Ω; R₂ = 6 Ω; R₃ = 8 Ω; R₄ = 7 Ω, U = 15 V. Tính:

a) R_td, I.

b) Cường độ dòng điện và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở.

Hiển thị đáp án

Viết sơ đồ mạch: (R₁ nt R₂) // (R₃ nt R₄)

a) Điện trở tương đương của mạch là:

Cách giải Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch hỗn hợp cực hay | Vật Lí lớp 9

Cường độ dòng điện trong mạch chính là:

b) Cường độ dòng điện qua R₁ và R₂ là:

Hiệu điện thế hai đầu R₁ là: U₁ = I₁.R₁ = 5 V

Hiệu điện thế hai đầu R₂ là: U₂ = I₂.R₂ = 10 V

Cường độ dòng điện qua R₃ và R₄ là:

Hiệu điện thế hai đầu R₃ là: U₃ = I₃.R₃ = 8 V

Hiệu điện thế hai đầu R₄ là: U₄ = I₄.R₄ = 7 V

Đáp án:

a) R_td = 5,625 Ω; I = 5/3 A

b) I₁ = I₂ = 5/3 A ; I₃ = I₄ = 1A. U₁ = 5V; U₂ = 10 V; U₃ = 8V; U₄ = 7V.

Bài 10: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R₁ = 8 Ω; R₂ = 6 Ω; R₃ = R₄ = 4 Ω. Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện thế U = 20V. Tính điện trở tương đương của mạch điện và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.