Câu hỏi bài 4 trang 54 Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo: Cho đoạn mạch điện AB như hình bên. Điện trở R có trị số 10 Ω...

Cho đoạn mạch điện AB như hình bên. Điện trở R có trị số 10 Ω. Khi biến trở R_b được điều chỉnh từ giá trị 0 đến 40 Ω thì số chỉ nhỏ nhất và lớn nhất của vôn kế bằng bao nhiêu? Biết U_AB = 12 V.

Hướng dẫn giải :

Vận dụng kiến thức đã học về mạch điện mắc nối tiếp:

- Điện trở tương đương của đoạn mạch: R_tđ = R₁ + R₂

- Cường độ dòng điện trong mạch: I = I₁ = I₂

- Hiệu điện thế: U = U₁ + U₂

Lời giải chi tiết :

Mạch AB có hai điện trở mắc nối tiếp:

=> I_AB = I = I_b ; U_AB = U + U_b.

Chỉ số trên vôn kế là U_b.

\({U_b} = {U_{AB}} - U = {U_{AB}} - IR = {U_{AB}} - \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{td}}}}R = {U_{AB}}\left( {1 - \frac{R}{{R + {R_b}}}} \right) = 12\left( {1 - \frac{{10}}{{10 + {R_b}}}} \right)\)

Số chỉ nhỏ nhất và lớn nhất của vôn kế là:

\({U_{b\min }} = {U_{AB}} - U = {U_{AB}} - IR = {U_{AB}} - \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{td}}}}R = {U_{AB}}\left( {1 - \frac{R}{{R + {R_b}}}} \right) = 12\left( {1 - \frac{{10}}{{10 + 40}}} \right) = 9,6{\rm{ V}}\)

Số chỉ nhỏ nhất và lớn nhất của vôn kế là:

\({U_{bmax}} = {U_{AB}} - U = {U_{AB}} - IR = {U_{AB}} - \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{td}}}}R = {U_{AB}}\left( {1 - \frac{R}{{R + {R_b}}}} \right) = 12\left( {1 - \frac{{10}}{{10 + 0}}} \right) = 0\)