Đăng nhập Đăng ký

ID: 24577

Thông hiểu (M2)
Xét mạch cầu Wheatstone như sơ đồ, ban đầu gồm bốn điện trở giống hệt nhau $\displaystyle R_1 = R_2 = R_3 = R_4 = 120\,\Omega$ khi không tải. Nguồn điện một chiều có suất điện động không đổi $\displaystyle E = 5$ V. Khi thanh đàn hồi chịu tải trọng, điện trở $\displaystyle R_1$ tăng thêm một lượng nhỏ $\displaystyle \Delta R = 0{,}6\,\Omega$ do Strain Gauge bị kéo giãn, trong khi ba điện trở còn lại không bị ảnh hưởng và giữ nguyên giá trị. Quy ước điện thế tại điểm B bằng $\displaystyle 0$ V. Đánh giá tính đúng sai của mỗi phát biểu sau:

Phát biểu Đúng Sai
Điện trở tương đương của toàn bộ mạch cầu khi chưa có tải trọng là $\displaystyle 120\,\Omega$
Cường độ dòng điện chạy qua nhánh chứa điện trở $\displaystyle R_3$ và $\displaystyle R_4$ khi có tải trọng vẫn duy trì ở mức $\displaystyle 20{,}83$ mA
Điện thế tại điểm C khi mạch đang chịu tải trọng xấp xỉ bằng $\displaystyle 2{,}494$ V
Hiệu điện thế ngõ ra (độ lệch điện áp giữa C và D) sinh ra do tải trọng này có độ lớn xấp xỉ $\displaystyle 12{,}5$ mV
Giải thích đáp án:
Đây là câu hỏi M2.
(a) Khi chưa có tải, cấu trúc mạch cầu là $\displaystyle (R_1 \text{ nối tiếp } R_2) \parallel (R_3 \text{ nối tiếp } R_4)$ .
Điện trở tương đương của mạch:
$\displaystyle R_{\text{tđ}} = \dfrac{(120 + 120)(120 + 120)}{(120 + 120) + (120 + 120)} = 120\,\Omega.$
Do đó phát biểu này đúng.
(b) Vì $\displaystyle R_3$ và $\displaystyle R_4$ không đổi, tổng điện trở nhánh phải là $\displaystyle R_{\text{phải}} = 120 + 120 = 240\,\Omega$ .
Cường độ dòng điện qua nhánh phải:
$\displaystyle I_{\text{phải}} = \dfrac{E}{R_{\text{phải}}} = \dfrac{5}{240} \approx 0{,}02083\,\text{A} = 20{,}83\,\text{mA}.$
Do đó phát biểu này đúng.
(c) Nhánh trái có điện trở $\displaystyle R_1 = 120 + 0{,}6 = 120{,}6\,\Omega$ và $\displaystyle R_2 = 120\,\Omega$ .
Điện thế tại C (với gốc điện thế tại B) được tính bằng:
$\displaystyle V_{\text{C}} = E \cdot \dfrac{R_2}{R_1 + R_2} = 5 \cdot \dfrac{120}{120{,}6 + 120} = \dfrac{600}{240{,}6} \approx 2{,}49376\,\text{V}.$
Làm tròn ta được $\displaystyle 2{,}494$ V, do đó phát biểu này đúng.
(d) Điện thế tại D là:
$\displaystyle V_{\text{D}} = E \cdot \dfrac{R_4}{R_3 + R_4} = 5 \cdot \dfrac{120}{240} = 2{,}5\,\text{V}.$
Hiệu điện thế ngõ ra giữa hai điểm C và D:
$\displaystyle \Delta U = |V_{\text{C}} - V_{\text{D}}| = |2{,}49376 - 2{,}5| = 0{,}00624\,\text{V} = 6{,}24\,\text{mV}.$
Giá trị tính toán là $\displaystyle 6{,}24$ mV, khác với $\displaystyle 12{,}5$ mV, do đó phát biểu này sai.

để xem lời giải của câu hỏi này

Câu hỏi cùng chủ đề

Chưa có câu hỏi