Chuyên đề mạch cầu điện trở, mạch cầu có tụ điện bồi dưỡng HSG Vật lí 11 gồm 16 trang, được trích dẫn từ cuốn sách Công Phá Đề Thi Học Sinh Giỏi Vật Lí Lớp 11 của tác giả Nguyễn Phú Đồng.
A – TÓM TẮT KIẾN THỨC
B – NHỮNG CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP
VỀ KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG:
– Cầu Uyt-xtơn là một ứng dụng của cầu cân bằng dùng để đo giá trị một điện trở R chưa biết. Trong mạch cầu Uytxtơn như hình vẽ thì R là giá trị điện trở cần đo; R1, R2 và Rb (biến trở) đã biết. Điều chỉnh Rb để điện kế G chỉ số 0: cầu cân bằng, lúc đó: R = Rb với sai số: 1 3 b b ΔR.
– Mạch cầu đối xứng chéo là trường hợp đặc biệt của mạch cầu không cân bằng, với R1 = R4; R2 = R3.
VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
Với dạng bài tập về mạch cầu cân bằng. Phương pháp giải là:
– Bỏ qua R5 hoặc chập hai điểm M và N lại với nhau ta có mạch tương đương: (R1 // R3) nt (R2 // R4) R13 nt R24 hoặc (R1 nt R2) // (R3 nt R4) R12 // R34.
– Dựa vào định luật Ôm và các tính chất của đoạn mạch nối tiếp, song song để giải.
– Chú ý: Cầu Uyt-xtơn cũng là cầu cân bằng dùng để xác định giá trị của một điện trở R nào đó khi biết giá trị các điện trở còn lại.
Với dạng bài tập về mạch cầu không cân bằng. Phương pháp giải là:
– Có thể dùng một trong ba phương pháp sau:
+ Dùng phương pháp chuyển mạch: Từ mạch hình tam giác sang mạch hình sao hoặc ngược lại, chú ý mạch điện tương đương và các công thức biến đổi.
+ Dùng phương pháp điện thế: Các bước thực hiện như sau:
Viết các phương trình dòng điện tại các nút: I vào = I ra.
Viết các phương trình định luật Ôm cho các đoạn mạch và đưa các phương trình về VM, VN theo VA, VB.
Chọn VB = 0 (UAB = VA). Giải hệ phương trình để tìm VM, VN theo VA. Suy ra dòng điện qua các đoạn mạch.
+ Dùng phương pháp dòng điện: Các bước thực hiện như sau:
Viết các phương trình hiệu điện thế cho các đoạn mạch theo các điện trở.
Viết các phương trình định luật Ôm cho các đoạn mạch và đưa các phương trình về dòng điện theo các điện trở.
Viết các phương trình dòng điện tại các nút. Suy ra hệ thức giữa các điện trở.
Suy ra dòng điện qua các đoạn mạch và điện trở tương đương của đoạn mạch.
– Chú ý: Mạch cầu đối xứng chéo là mạch cầu không cân bằng nên khi giải ta cũng áp dụng một trong ba phương pháp trên.
Với dạng bài tập về mạch cầu chứa tụ điện. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức:
+ Định luật Ôm, tính chất của đoạn mạch nối tiếp và song song.
+ Các công thức về tụ điện.
– Một số chú ý:
+ Dòng điện không đi qua đoạn mạch chứa tụ điện mắc nối tiếp.
+ Dòng tích điện hay phóng điện chỉ tồn tại trong thời gian rất ngắn.
C – CÁC BÀI TẬP VẬN DỤNG
[ads]