Bài 4 trang 54 SGK 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. Khi biến trở Rb 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 UAB = 12 V.
Mạch AB có hai điện trở mắc nối tiếp:
=> IAB = I = Ib ; UAB = U + Ub.
Chỉ số trên vôn kế là Ub.
\({U_b} = {U_{AB}} - U = {U_{AB}} - IR = {U_{AB}} - \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{td}}}}R = {U_{AB}}\left( {1 - \frac{R}{{R + {R_b}}}} \right) = 12\left( {1 - \frac{{10}}{{10 + {R_b}}}} \right)\)
Số chỉ nhỏ nhất và lớn nhất của vôn kế là:
\({U_{b\min }} = {U_{AB}} - U = {U_{AB}} - IR = {U_{AB}} - \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{td}}}}R = {U_{AB}}\left( {1 - \frac{R}{{R + {R_b}}}} \right) = 12\left( {1 - \frac{{10}}{{10 + 40}}} \right) = 9,6{\rm{ V}}\)
\({U_{bmax}} = {U_{AB}} - U = {U_{AB}} - IR = {U_{AB}} - \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{td}}}}R = {U_{AB}}\left( {1 - \frac{R}{{R + {R_b}}}} \right) = 12\left( {1 - \frac{{10}}{{10 + 0}}} \right) = 0\)
Khi Rb = 0 thì số chỉ vôn kế là nhỏ nhất V = 0 (V)
Khi Rb = 40Ω thì điện trở tương đương của đoạn mạch AB là: RAB = 10 + 40 = 50 Ω
Cường độ dòng điện chạy trong mạch là:
Vì R nt Rb nên Ib = I = IAB = 0,24 A
Số chỉ vôn kế lớn nhất chính bằng hiệu điện thế của Rb: URb=Ib.Rb=0,24.40=9,6(V)
Xem đáp án tại đây: Giải sách giáo khoa Khoa học tự nhiên lớp 9 bài: Ôn tập chủ đề 3