SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  8
Télécharger pour lire hors ligne
Lương Đức Trường - 19/8/2013 1
Tính điện trở mạch cầu khi biết các giá trị điện trở con
Mạch cầu tổng quát
I, mạch cầu cân bằng:
- Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì ta nhận thấy I5 = 0.
- Đặc điểm của mạch cầu cân bằng.
+ Ta có thể vẽ lại mạch gồm: (R1 // R3) nt (R2 // R4) hoặc (R1 nt R2) // (R3 nt R4)
+ Về điện trở.
4
2
3
1
4
3
2
1
R
R
R
R
R
R
R
R

+ Về dòng điện: I1 = I2 ; I3 = I4 Hoặc
2
4
4
2
1
3
3
1
;
R
R
I
I
R
R
I
I

+ Về hiệu điện thế : U1 = U3 ; U2 = U4 Hoặc
4
3
4
3
2
1
2
1
;
R
R
U
U
R
R
U
U

Bài 1: Cho mạch điện như HV. Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 6Ω, R5 = 5Ω. UAB=6V. Tính I qua các điện
trở?
Giải:
Ta có :
2
1
4
3
2
1

R
R
R
R
=> Mạch AB là mạch cầu cân bằng => I5 = 0. (Bỏ qua R5).
Mạch điện tương đương: (R1 nt R2) // (R3 nt R4)
- Cường độ dòng điện qua các điện trở
I1 = I2 = A
RR
UAB
2
21
6
21




; I3 = I4 = A
RR
UAB
67.0
63
6
43




Bài 2: Cho mạch điện mắc như hình vẽ bên:
Chứng minh rằng nếu có:
4
2
3
1
4
3
2
1
R
R
R
R
R
R
R
R

Thì khi K đóng hay K mở, điện trở tương đương của bộ tụ đều không thay đổi.
Bài 3: Cho 12 điện trở được ghép thành mạch như hình vẽ.
Tính điện trở tương đương của cả đoạn mạch.
Với R1 = R5 = R9 = R4 = 1  ,
R3 = R6 = R10 = R12 = 2  , R2 = 3  ,
R8 = 4  , R7 = 6  , R11 = 2  .
R3
1
R2
1
R1
1
R5
1
R4
1R6
1
R8
1
R7
1
R9
1 R12R11R10
1
A B
Lương Đức Trường - 19/8/2013 2
Bài 4: Tính điện trở tương đương của mạch:
II, Mạch cầu không cân bằng: - Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì ta nhận thấy I5 khác 0.
(Sau đây là một số cách giải bài toán do mình sưu tầm được.)
Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ:
Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 4Ω, R5 = 5Ω.
Tính điện trở tương đương của mạch điện.
Lưu ý:
*Cách 1, 2, 3 có sử dụng 2 định luật Kirchhoff như sau:
(có thể tìm được tư liệu về định luật này ở nhiều sách nâng cao. Các công thức này có thể tự chứng minh theo ý
hiểu cá nhân, nhưng mình sẽ lấy cái tổng quát nhất là dựa vào định luật Kirchhoff)
+ Nếu dòng điện đi từ M đến N:
Tại nút M ta có: I1 = I2 + I5
Tại nút N ta có: I4 = I5 + I3
Tại mắt mạng AMN: U1 + U5 = U3
Tại mắt mạng MNB: U4 + U5 = U2
U5 = VM - VN
+ Nếu dòng điện đi từ N đến M:
Tại nút M ta có: I1 = I2 - I5
Tại nút N ta có: I4 = I3 - I5
Tại mắt mạng AMN: U1 - U5 = U3
Tại mắt mạng MNB: U4 - U5 = U2
U5 = VN - VM
*Bình thường một số bài toán không cho dấu của 2 cực của nguồn (điều này không ảnh hưởng đến đáp án) ta
vẫn phải làm thao tác “giả sử chiều dòng điện như hình vẽ”. Thao tác này vừa để chọn chiều dòng điện qua MN
vừa để chọn dấu của 2 cực của nguồn. Các công thức trên mình đều chọn cực dương ở A, cực âm ở B và khi
giải bài toán này mình vẫn chọn như thế. (Nếu chọn cực âm ở A, cực dương ở B thì chỉ việc đảo chỗ các công
thức ở 2 trường hợp cho nhau)
Hình α
Hình β
Lương Đức Trường - 19/8/2013 3
Giải:
Cách 1. đặt ẩn là hiệu điện thế
-Phương pháp chung.
+ Giả sử chiều dòng điện từ M đến N.
+ Chọn 2 hiệu điện thế bất kì làm 2 ẩn.
+ Sau đó qui các hiệu điện thế còn lại theo ẩn đã chọn.
+ Giải bài theo ẩn đó.
VD ta chọn 2 ẩn là U1 và U3.
Giả sử chiều dòng điện như hình vẽ (hình α)
Ta có: I1= U1
R1
, I3= U3
R3
,
U1+U5 = U3 => U5 = U3-U1 => I5 = U5
R5
= U3-U1
R5
=> I2 = I1-I5 => I2 = U1
R1
- U3-U1
R5
=> U2 = I2.R2 = (U1
R1
- U3-U1
R5
).R2
I4 = I3+I5 => I4 = U3
R3
+
U3-U1
R5
=> U4 = I4.R4 = (U3
R3
.+U3-U1
R5
).R4
Lại có: UC=U1+U2=U3+U4 <=> U1.(1+ R2
R2
+ R2
R5
)-U3. R2
R5
= U3.(1+ R4
R3
+R4
R5
)-U1. R4
R5
<=> U1(1+ R2
R2
+ R2
R5
+R4
R5
) = U3.(1+ R4
R3
+R4
R5
+R2
R5
)
<=> U1 =
1+R2
R2
+R2
R5
+R4
R5
1+R4
R3
+R4
R5
+R2
R5
U3 => UC = U1 + U2 = .... => PHỨC TẠP
*VD ta chọn 2 ẩn là U1 và U2.
Ta có: I1= U1
R1
, I2= U2
R2
=> I5 = I1 - I2 => I5 = U1
R1
- U2
R2
=> U5 = I5.R5 = (U1
R1
- U2
R2
).R5
Lại có: U1+U5 = U3 => U3 = U1+U5 = U1 + (U1
R1
- U2
R2
).R5 => I3 = U3
R3
=
1
3
U1+
5
3
U1-
5
6
U2 = 2U1-
5
6
U2
U5+U4 = U2 => U4 = U2 -U5 = U2 - (U1
R1
- U2
R2
).R5 => I4 = U4
R4
=
1
4
U2-
5
4
U1+
5
8
U2 =
7
8
U2-
5
4
U1
Mà: IC = I1 + I3 = I2 + I4 <=> U1 + 2U1 -
5
6
U2 =
1
2
U2 +
7
8
U2 -
5
4
U1
<=>
17
4
U1 =
53
24
U2 <=> U1 =
53
102
U2
 UC = U1 + U2 =
155
102
U2 , IC = I1 + I3 = 3U1 -
5
6
U2 =
37
51
U2
 RTĐ = UC
IC
=
155
74
Ω
NHẬN XÉT: ĐIỀU NÀY CHO THẤY VIỆC ĐẶT ẨN SAO CHO PHÙ HỢP SẼ GIÚP RÚT NGẮN
THỜI GIAN LÀM BÀI.
Lương Đức Trường - 19/8/2013 4
Cách 2. Đặt ẩn là dòng
-Phương pháp chung.
+ Giả sử chiều dòng điện từ M đến N.
+ Chọn 2 dòng bất kì làm ẩn.
+ Sau đó qui các dòng còn lại theo ẩn đã chọn.
+ Giải bài theo ẩn đó.
VD: ta chọn 2 ẩn là I1, I3.
Giả sử chiều dòng điện như hình vẽ (hình α)
Ta có: U1 = I1.R1, U3 = I3.R3
Lại có: U1+U5=U3 => U5 = U3 - U1 = I3.R3 - I1.R1 => I5 = U5
R5
= I3.R3-I1.R1
R5
= 3I3-I1
5
 I2 = I1 - I5 = I1 - 3I3-I1
5
=
6
5
I1 -
3
5
I3 => U2 = I2.R2 =
12
5
I1 -
6
5
I3
I4 = I3 + I5 = I3 + 3I3-I1
5
=
8
5
I3 -
1
5
I1 => U4 = I4.R4 =
32
5
I3 -
4
5
I1
Mà: UC = U1 + U2 = U3 + U4 <=> I1 +
12
5
I1 -
6
5
I3 = 3I3 +
32
5
I3 -
4
5
I1
<=>
21
5
I1 =
53
5
I3 <=> I1 =
53
21
I3
 IC = I1 + I3 =
74
21
I3, UC = U1 + U2 = I1 +
12
5
I1 -
6
5
I3 =
155
21
I3
 RTĐ = UC
IC
=
155
74
Ω
Cách 3. Đặt ẩn là điện thế tại các nút
-Phương pháp chung.
+ Với cách này tốt nhất là chọn VM, VN, VA làm ẩn, chọn gốc điện thế tạo B => VB = 0.
+ Giả sử chiều dòng điện từ M đến N.
+ Tính VM, VN theo VA. Sau đó giải bài toán theo ẩn VA.
VD: Chọn VM, VN, VA làm ẩn
Chọn gốc điện thế tạo B => VB = 0.
=> UAB = VA, U1 = VA - VM, U3 = VA - VN, U2 = VM, U4 = VN, U5 = VM - VN
Lương Đức Trường - 19/8/2013 5
=> I1 = U1
R1
= VA-VM, I3 = U3
R3
= VA-VN
3
, I5 = U5
R5
= VM-VN
5
I2 = U2
R2
= VM
R2
= VM
2
, I4 = U4
R4
= VN
4
Ta có:
I1 = I2 + I5  VA-VM = VM
2
+ VM-VN
5

17
10
VM -
1
5
VN = VA
I4 = I5 + I3  VN
4
= VM-VN
5
+ VA-VN
3

47
60
VN -
1
5
VM = VA
3
=>
47
60
VN -
1
5
VM =
1
3
(
17
10
VM -
1
5
VN ) 
17
20
VN =
23
30
VM  VN =
46
51
VM
=> UAB = VA =
17
10
VM -
1
5
VN =
155
102
VM
IC = I1 + I3 = VA-VM + VA-VN
3
=
37
51
VM
=> RTĐ = UC
IC
=
155
74
Ω
*Cách 4*. Dùng phương pháp chuyển mạch:
-Phương pháp chung:
+ Chuyển mạch sao thành mạch tam giác và ngược lại.
+ Vẽ lại mạch điện tương đương, rồi dùng định luật Ohm, tính điện trở toàn mạch.
Để hiểu phương pháp chuyển mạch ta sẽ chứng minh bổ đề, qua bài toán sau:
Đề bài: Cho hai sơ đồ mạch điện sau đây gồm 3 điện trở mắc vào 3 điểm A, B, C.
(mạch tam giác) (mạch hình sao) (hình vẽ trên bài làm)
Với các giá trị thích hợp của các điện trở, có thể thay thế mạch này thành mạch kia. Khi đó hai mạch
tương đương nhau. Hãy thiết lập công thức tính điện trở của mạch này theo điện trở của mạch kia khi chúng
tương đương nhau. (biến đổi ∆ <=> : định lí kennơli).
y
x
z
A
B C
Lương Đức Trường - 19/8/2013 6
(Khi hai mạch tương đương, chúng không làm thay đổi các cường độ dòng điện và các hiệu điện thế ở
ngoài mạch. Để đảm bảo điều này, điện trở tương đương ở hai mạch phải như nhau bất kể xét hiệu điện điện
thế được mắc vào 2 điểm nào)
a/ Phương pháp chuyển mạch ∆ => .
Ta có:
RAB =
 
YX
RRR
RRR



321
32.1
(1), RBC =
 
ZY
RRR
RRR



321
31.2
(2), RAC =
 
ZX
RRR
RRR



321
21.3
(3)
Cộng 3 phương trình theo vế rồi chia cho 2 ta được.
ZYX
RRR
RRRRRR



321
133221
(4)
Trừ (4) cho (1), (2), (3) ta được:
Z =
321
32 .
RRR
RR

(5); X =
321
31.
RRR
RR

(6); Y =
321
21.
RRR
RR

(7)
Tích 2 điện trở kề
Ta có biểu thức chuyển đổi sau X, Y, Z =
Tổng 3 điện trở
b/ Phương pháp chuyển mạch  => ∆ .
Từ (5), (6), (7) ta có: X.Y + X.Z + Y.Z =
R1R2R3(R1+R2+R3)
(R1+R2+R3)2 = R1R2R3
(R1+R2+R3)
(8)
Thế (5) vào (8) ta có: X.Y + X.Z + Y.Z = R1.Z => R1 =
X.Y+X.Z+Y.Z
Z
Thế (6) vào (8) ta có: X.Y + X.Z + Y.Z = R2.X => R2 =
X.Y+X.Z+Y.Z
X
Thế (7) vào (8) ta có: X.Y + X.Z + Y.Z = R3.Y => R3 =
X.Y+X.Z+Y.Z
Y
Tổng các tích luân phiên
Ta có biểu thức chuyển đổi sau R1,R2,R3 =
Điện trở vuông góc
Lương Đức Trường - 19/8/2013 7
D
C
A B
R4R2
R5
R3R1
Áp dụng giải bài toán
a, áp dụng chuyển từ mạch tam giác thành mạch sao:
- Nhận thấy lúc này từ mạch cầu phức tạp ta chuyển thành mạch điện cơ bản gồm [(R1ntX)//(R3ntZ)]ntY.(hv)
- Áp dụng công thức đã chứng minh để tính x,y,z.
- Lúc này bài toán đã trở về dạng tính điện trở tương đương của mạch cơ bản.
Ta có: X = R2.R5
R2+R5+R4
=
10
11
Ω, Y = R2.R4
R2+R4+R5
=
8
11
Ω, Z = R5.R4
R2+R5+R4
=
20
11
Ω
=> RTĐ =
(R1+X).(R3+Z)
R1+X+R3+Z
+ Y =
155
74
Ω
b, áp dụng chuyển từ mạch sao thành mạch tam giác:
- Tương tự ta chuyển mạch cầu về mạch cơ bản gồm {(Y// R3) nt (Z // R4)}// X (hv).
- Áp dụng công thức đã chứng minh để tính X, Y, Z.
- Lúc này bài toán đã trở về dạng tính điện trở tương đương của mạch cơ bản.
Ta có: X = R1.R2+R1.R5+R2.R5
R5
=
17
5
Ω, Y = R1.R2+R1.R5+R2.R5
R2
=
17
2
Ω, Z = R1.R2+R1.R5+R2.R5
R1
= 17 Ω
 RY3 = Y.R3
Y+R3
=
51
23
Ω, RZ4 = Z.R4
Z+R4
=
68
21
Ω => RY3+Z4 = RY3 + RZ4 =
2635
483
Ω
 RTĐ =
RY3+Z4.X
RY3+Z4+X
=
155
74
Ω
Bài 2: Cho mạch cầu như hình vẽ. Tính điện trở tương đương của mạch. Biết R1 =10 , R2 = 15 ,
R3 = 20 , R4 =17.5 , R5 = 25 .
Lương Đức Trường - 19/8/2013 8
Bài 3: Cho mạch cầu như hình vẽ.
Tính điện trở tương đương của đoạn mạch trong các
trường hợp sau:
a)R1 = R3 = R4 = R6 = 1  ;R7 = R8 = 2  ;
R2 = 3,5  ; R5 = 3  .
b) R1 = R2 = R5 = R7 = R8 = 1  ;
R3 = R4 = R6 = 2  .
c) R1 = 6  ; R2 = 4  ; R4 = 3  ; R5 = 2  ;
R6 = 5  ; R3 = 10  ; R7 = 8  , R8 = 12
Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ:
Cho: R1 = R2 = R3 = R4 = 2  ; R5 = R6 = 1  ;
R7 = 4  . Điện trở của vôn kế rất lớn và của
ampe kế nhỏ không đáng kể. Tính điện trở
tương đương của đoạn mạch.
Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ
r = 1 , R1 = 2 , R2 = 5 , R3 = 2,4 ,
R4 = 4,5 , R5 = 3 . Tính điện trở tương đương của mạch.
End
R6R5
R8
R3R2R1
R7
R4
A2
A1
R1
R7
R2
R6
R5
R4R3
V
FDC
B
A

Contenu connexe

Tendances

Xu lý tín hiệu số
Xu lý tín hiệu sốXu lý tín hiệu số
Xu lý tín hiệu sốHao Truong
 
đại số tuyến tính 2 ( không gian eculid )
đại số tuyến tính 2 ( không gian eculid )đại số tuyến tính 2 ( không gian eculid )
đại số tuyến tính 2 ( không gian eculid )Bui Loi
 
Nhiễu xạ tia X bởi các tinh thể
Nhiễu xạ tia X bởi các tinh thểNhiễu xạ tia X bởi các tinh thể
Nhiễu xạ tia X bởi các tinh thểLeeEin
 
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tửwww. mientayvn.com
 
O mang co so hoa vo co 1
O mang co so hoa vo co 1O mang co so hoa vo co 1
O mang co so hoa vo co 1myphuongblu
 
Bài tập Cơ lý thuyet 1
Bài tập Cơ lý  thuyet 1 Bài tập Cơ lý  thuyet 1
Bài tập Cơ lý thuyet 1 cuong nguyen
 
Chuong 3 dong luc hoc he chat diem
Chuong 3 dong luc hoc he chat diemChuong 3 dong luc hoc he chat diem
Chuong 3 dong luc hoc he chat diemThu Thao
 
Hai bí kíp thiết lập công thức sai số - ĐHBKHN
Hai bí kíp thiết lập công thức sai số - ĐHBKHNHai bí kíp thiết lập công thức sai số - ĐHBKHN
Hai bí kíp thiết lập công thức sai số - ĐHBKHNĐiện Môi Phân Cực
 
Truyen song-va-anten
Truyen song-va-antenTruyen song-va-anten
Truyen song-va-antenĐỗ Kiệt
 
Chuong 5.1 mang 4 cuc
Chuong 5.1 mang 4 cucChuong 5.1 mang 4 cuc
Chuong 5.1 mang 4 cucthanhyu
 
Công thức vật lý lớp 11
Công thức vật lý lớp 11Công thức vật lý lớp 11
Công thức vật lý lớp 11Vô Ngã
 
Tài liệu tham khảo trường điện từ
Tài liệu tham khảo trường điện từTài liệu tham khảo trường điện từ
Tài liệu tham khảo trường điện từCửa Hàng Vật Tư
 
Bài giảng kỹ thuật điều khiển tự động
Bài giảng kỹ thuật điều khiển tự độngBài giảng kỹ thuật điều khiển tự động
Bài giảng kỹ thuật điều khiển tự độngNguyễn Nam Phóng
 
Nhung cong thuc luong giac co ban
Nhung cong thuc luong giac co banNhung cong thuc luong giac co ban
Nhung cong thuc luong giac co banNguyễn Hoành
 
Kỹ thuật điện tử - bài tập diode
Kỹ thuật điện tử - bài tập diodeKỹ thuật điện tử - bài tập diode
Kỹ thuật điện tử - bài tập diodecanhbao
 
PHƯƠNG TRÌNH SÓNG SCHRÖDINGER
PHƯƠNG TRÌNH SÓNG SCHRÖDINGER PHƯƠNG TRÌNH SÓNG SCHRÖDINGER
PHƯƠNG TRÌNH SÓNG SCHRÖDINGER www. mientayvn.com
 

Tendances (20)

Xu lý tín hiệu số
Xu lý tín hiệu sốXu lý tín hiệu số
Xu lý tín hiệu số
 
đại số tuyến tính 2 ( không gian eculid )
đại số tuyến tính 2 ( không gian eculid )đại số tuyến tính 2 ( không gian eculid )
đại số tuyến tính 2 ( không gian eculid )
 
Nhiễu xạ tia X bởi các tinh thể
Nhiễu xạ tia X bởi các tinh thểNhiễu xạ tia X bởi các tinh thể
Nhiễu xạ tia X bởi các tinh thể
 
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 
O mang co so hoa vo co 1
O mang co so hoa vo co 1O mang co so hoa vo co 1
O mang co so hoa vo co 1
 
Bài tập Cơ lý thuyet 1
Bài tập Cơ lý  thuyet 1 Bài tập Cơ lý  thuyet 1
Bài tập Cơ lý thuyet 1
 
Chuong 3 dong luc hoc he chat diem
Chuong 3 dong luc hoc he chat diemChuong 3 dong luc hoc he chat diem
Chuong 3 dong luc hoc he chat diem
 
Cac lenh trong matlab
Cac lenh trong matlabCac lenh trong matlab
Cac lenh trong matlab
 
Hai bí kíp thiết lập công thức sai số - ĐHBKHN
Hai bí kíp thiết lập công thức sai số - ĐHBKHNHai bí kíp thiết lập công thức sai số - ĐHBKHN
Hai bí kíp thiết lập công thức sai số - ĐHBKHN
 
Truyen song-va-anten
Truyen song-va-antenTruyen song-va-anten
Truyen song-va-anten
 
Phan phoi gauss
Phan phoi gaussPhan phoi gauss
Phan phoi gauss
 
Phần 3: Cơ lý thuyết Momen
Phần 3: Cơ lý thuyết MomenPhần 3: Cơ lý thuyết Momen
Phần 3: Cơ lý thuyết Momen
 
Chuong 5.1 mang 4 cuc
Chuong 5.1 mang 4 cucChuong 5.1 mang 4 cuc
Chuong 5.1 mang 4 cuc
 
Công thức vật lý lớp 11
Công thức vật lý lớp 11Công thức vật lý lớp 11
Công thức vật lý lớp 11
 
Tài liệu tham khảo trường điện từ
Tài liệu tham khảo trường điện từTài liệu tham khảo trường điện từ
Tài liệu tham khảo trường điện từ
 
Bài giảng kỹ thuật điều khiển tự động
Bài giảng kỹ thuật điều khiển tự độngBài giảng kỹ thuật điều khiển tự động
Bài giảng kỹ thuật điều khiển tự động
 
Nhung cong thuc luong giac co ban
Nhung cong thuc luong giac co banNhung cong thuc luong giac co ban
Nhung cong thuc luong giac co ban
 
Kỹ thuật số
Kỹ thuật sốKỹ thuật số
Kỹ thuật số
 
Kỹ thuật điện tử - bài tập diode
Kỹ thuật điện tử - bài tập diodeKỹ thuật điện tử - bài tập diode
Kỹ thuật điện tử - bài tập diode
 
PHƯƠNG TRÌNH SÓNG SCHRÖDINGER
PHƯƠNG TRÌNH SÓNG SCHRÖDINGER PHƯƠNG TRÌNH SÓNG SCHRÖDINGER
PHƯƠNG TRÌNH SÓNG SCHRÖDINGER
 

Similaire à Phương pháp tính điện trở tương đương mạch cầu

[123doc] van-dung-dinh-luat-kiechop-kirchhoff-trong-viec-giai-toan-ve-mach-...
[123doc]   van-dung-dinh-luat-kiechop-kirchhoff-trong-viec-giai-toan-ve-mach-...[123doc]   van-dung-dinh-luat-kiechop-kirchhoff-trong-viec-giai-toan-ve-mach-...
[123doc] van-dung-dinh-luat-kiechop-kirchhoff-trong-viec-giai-toan-ve-mach-...DuyKhnh34
 
Mot so bai tap li 9phan dien hoc on hsg cap huyen
Mot so bai tap  li 9phan dien hoc on hsg cap huyenMot so bai tap  li 9phan dien hoc on hsg cap huyen
Mot so bai tap li 9phan dien hoc on hsg cap huyenNgua Hoang
 
Bai tap vat_li_nang_cao_lop_9co_dap_an
Bai tap vat_li_nang_cao_lop_9co_dap_anBai tap vat_li_nang_cao_lop_9co_dap_an
Bai tap vat_li_nang_cao_lop_9co_dap_anNguyễn Thu Hằng
 
Phuong phap giai nhanh chuong dien xoay chieu
Phuong phap giai nhanh chuong dien xoay chieuPhuong phap giai nhanh chuong dien xoay chieu
Phuong phap giai nhanh chuong dien xoay chieuAquamarine Stone
 
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phức
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phứcGiải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phức
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phứctuituhoc
 
Dongdienxoaychieu post
Dongdienxoaychieu postDongdienxoaychieu post
Dongdienxoaychieu postLiên Nguyễn
 
Giá trị tức thời của dòng điện
Giá trị tức thời của dòng điệnGiá trị tức thời của dòng điện
Giá trị tức thời của dòng điệntuituhoc
 
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiều
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiềuPhương pháp giải và bài tập điện xoay chiều
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiềutuituhoc
 
Chu de 4. dinh luat om voi toan mach.doc
Chu de 4. dinh luat om voi toan mach.docChu de 4. dinh luat om voi toan mach.doc
Chu de 4. dinh luat om voi toan mach.docthoa kim
 
250 bai tap_kt_dien_tu_0295
250 bai tap_kt_dien_tu_0295250 bai tap_kt_dien_tu_0295
250 bai tap_kt_dien_tu_0295Con Khủng Long
 
250 bai tap_ky_thuat_dien_tu_5936
250 bai tap_ky_thuat_dien_tu_5936250 bai tap_ky_thuat_dien_tu_5936
250 bai tap_ky_thuat_dien_tu_5936lhgiangctu
 
Mach dien xc co khoa k cua thay luong
Mach dien xc co khoa k cua thay luongMach dien xc co khoa k cua thay luong
Mach dien xc co khoa k cua thay luongCẩm Tú HT
 
Bài toán cực trị điện xoay chiều
Bài toán cực trị điện xoay chiềuBài toán cực trị điện xoay chiều
Bài toán cực trị điện xoay chiềutuituhoc
 
[Pp] Bài tập dạng hộp đen
[Pp] Bài tập dạng hộp đen[Pp] Bài tập dạng hộp đen
[Pp] Bài tập dạng hộp đentuituhoc
 
Chuyên đề dòng điện xoay chiều
Chuyên đề dòng điện xoay chiềuChuyên đề dòng điện xoay chiều
Chuyên đề dòng điện xoay chiềugia su minh tri
 
Mạch RLC có omega biến thiên
Mạch RLC có omega biến thiênMạch RLC có omega biến thiên
Mạch RLC có omega biến thiêntuituhoc
 
De cuong on thi lien thong ly thuyet mach (1)
De cuong on thi lien thong ly thuyet mach (1)De cuong on thi lien thong ly thuyet mach (1)
De cuong on thi lien thong ly thuyet mach (1)Nguyen van Thai
 
Tong hop kien thuc vat ly 9
Tong hop kien thuc vat ly 9Tong hop kien thuc vat ly 9
Tong hop kien thuc vat ly 9Khoi Nguyen
 

Similaire à Phương pháp tính điện trở tương đương mạch cầu (20)

[123doc] van-dung-dinh-luat-kiechop-kirchhoff-trong-viec-giai-toan-ve-mach-...
[123doc]   van-dung-dinh-luat-kiechop-kirchhoff-trong-viec-giai-toan-ve-mach-...[123doc]   van-dung-dinh-luat-kiechop-kirchhoff-trong-viec-giai-toan-ve-mach-...
[123doc] van-dung-dinh-luat-kiechop-kirchhoff-trong-viec-giai-toan-ve-mach-...
 
Mot so bai tap li 9phan dien hoc on hsg cap huyen
Mot so bai tap  li 9phan dien hoc on hsg cap huyenMot so bai tap  li 9phan dien hoc on hsg cap huyen
Mot so bai tap li 9phan dien hoc on hsg cap huyen
 
dgsd
dgsddgsd
dgsd
 
Bai tap vat_li_nang_cao_lop_9co_dap_an
Bai tap vat_li_nang_cao_lop_9co_dap_anBai tap vat_li_nang_cao_lop_9co_dap_an
Bai tap vat_li_nang_cao_lop_9co_dap_an
 
Phuong phap giai nhanh chuong dien xoay chieu
Phuong phap giai nhanh chuong dien xoay chieuPhuong phap giai nhanh chuong dien xoay chieu
Phuong phap giai nhanh chuong dien xoay chieu
 
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phức
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phứcGiải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phức
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phức
 
Dongdienxoaychieu post
Dongdienxoaychieu postDongdienxoaychieu post
Dongdienxoaychieu post
 
Giá trị tức thời của dòng điện
Giá trị tức thời của dòng điệnGiá trị tức thời của dòng điện
Giá trị tức thời của dòng điện
 
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiều
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiềuPhương pháp giải và bài tập điện xoay chiều
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiều
 
Chu de 4. dinh luat om voi toan mach.doc
Chu de 4. dinh luat om voi toan mach.docChu de 4. dinh luat om voi toan mach.doc
Chu de 4. dinh luat om voi toan mach.doc
 
250 bai tap_kt_dien_tu_0295
250 bai tap_kt_dien_tu_0295250 bai tap_kt_dien_tu_0295
250 bai tap_kt_dien_tu_0295
 
250 bai tap_ky_thuat_dien_tu_5936
250 bai tap_ky_thuat_dien_tu_5936250 bai tap_ky_thuat_dien_tu_5936
250 bai tap_ky_thuat_dien_tu_5936
 
Mach dien xc co khoa k cua thay luong
Mach dien xc co khoa k cua thay luongMach dien xc co khoa k cua thay luong
Mach dien xc co khoa k cua thay luong
 
Bài toán cực trị điện xoay chiều
Bài toán cực trị điện xoay chiềuBài toán cực trị điện xoay chiều
Bài toán cực trị điện xoay chiều
 
[Pp] Bài tập dạng hộp đen
[Pp] Bài tập dạng hộp đen[Pp] Bài tập dạng hộp đen
[Pp] Bài tập dạng hộp đen
 
Chuyên đề dòng điện xoay chiều
Chuyên đề dòng điện xoay chiềuChuyên đề dòng điện xoay chiều
Chuyên đề dòng điện xoay chiều
 
bat tap lon tkdtcs
bat tap lon tkdtcsbat tap lon tkdtcs
bat tap lon tkdtcs
 
Mạch RLC có omega biến thiên
Mạch RLC có omega biến thiênMạch RLC có omega biến thiên
Mạch RLC có omega biến thiên
 
De cuong on thi lien thong ly thuyet mach (1)
De cuong on thi lien thong ly thuyet mach (1)De cuong on thi lien thong ly thuyet mach (1)
De cuong on thi lien thong ly thuyet mach (1)
 
Tong hop kien thuc vat ly 9
Tong hop kien thuc vat ly 9Tong hop kien thuc vat ly 9
Tong hop kien thuc vat ly 9
 

Phương pháp tính điện trở tương đương mạch cầu

  • 1. Lương Đức Trường - 19/8/2013 1 Tính điện trở mạch cầu khi biết các giá trị điện trở con Mạch cầu tổng quát I, mạch cầu cân bằng: - Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì ta nhận thấy I5 = 0. - Đặc điểm của mạch cầu cân bằng. + Ta có thể vẽ lại mạch gồm: (R1 // R3) nt (R2 // R4) hoặc (R1 nt R2) // (R3 nt R4) + Về điện trở. 4 2 3 1 4 3 2 1 R R R R R R R R  + Về dòng điện: I1 = I2 ; I3 = I4 Hoặc 2 4 4 2 1 3 3 1 ; R R I I R R I I  + Về hiệu điện thế : U1 = U3 ; U2 = U4 Hoặc 4 3 4 3 2 1 2 1 ; R R U U R R U U  Bài 1: Cho mạch điện như HV. Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 6Ω, R5 = 5Ω. UAB=6V. Tính I qua các điện trở? Giải: Ta có : 2 1 4 3 2 1  R R R R => Mạch AB là mạch cầu cân bằng => I5 = 0. (Bỏ qua R5). Mạch điện tương đương: (R1 nt R2) // (R3 nt R4) - Cường độ dòng điện qua các điện trở I1 = I2 = A RR UAB 2 21 6 21     ; I3 = I4 = A RR UAB 67.0 63 6 43     Bài 2: Cho mạch điện mắc như hình vẽ bên: Chứng minh rằng nếu có: 4 2 3 1 4 3 2 1 R R R R R R R R  Thì khi K đóng hay K mở, điện trở tương đương của bộ tụ đều không thay đổi. Bài 3: Cho 12 điện trở được ghép thành mạch như hình vẽ. Tính điện trở tương đương của cả đoạn mạch. Với R1 = R5 = R9 = R4 = 1  , R3 = R6 = R10 = R12 = 2  , R2 = 3  , R8 = 4  , R7 = 6  , R11 = 2  . R3 1 R2 1 R1 1 R5 1 R4 1R6 1 R8 1 R7 1 R9 1 R12R11R10 1 A B
  • 2. Lương Đức Trường - 19/8/2013 2 Bài 4: Tính điện trở tương đương của mạch: II, Mạch cầu không cân bằng: - Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì ta nhận thấy I5 khác 0. (Sau đây là một số cách giải bài toán do mình sưu tầm được.) Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ: Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 4Ω, R5 = 5Ω. Tính điện trở tương đương của mạch điện. Lưu ý: *Cách 1, 2, 3 có sử dụng 2 định luật Kirchhoff như sau: (có thể tìm được tư liệu về định luật này ở nhiều sách nâng cao. Các công thức này có thể tự chứng minh theo ý hiểu cá nhân, nhưng mình sẽ lấy cái tổng quát nhất là dựa vào định luật Kirchhoff) + Nếu dòng điện đi từ M đến N: Tại nút M ta có: I1 = I2 + I5 Tại nút N ta có: I4 = I5 + I3 Tại mắt mạng AMN: U1 + U5 = U3 Tại mắt mạng MNB: U4 + U5 = U2 U5 = VM - VN + Nếu dòng điện đi từ N đến M: Tại nút M ta có: I1 = I2 - I5 Tại nút N ta có: I4 = I3 - I5 Tại mắt mạng AMN: U1 - U5 = U3 Tại mắt mạng MNB: U4 - U5 = U2 U5 = VN - VM *Bình thường một số bài toán không cho dấu của 2 cực của nguồn (điều này không ảnh hưởng đến đáp án) ta vẫn phải làm thao tác “giả sử chiều dòng điện như hình vẽ”. Thao tác này vừa để chọn chiều dòng điện qua MN vừa để chọn dấu của 2 cực của nguồn. Các công thức trên mình đều chọn cực dương ở A, cực âm ở B và khi giải bài toán này mình vẫn chọn như thế. (Nếu chọn cực âm ở A, cực dương ở B thì chỉ việc đảo chỗ các công thức ở 2 trường hợp cho nhau) Hình α Hình β
  • 3. Lương Đức Trường - 19/8/2013 3 Giải: Cách 1. đặt ẩn là hiệu điện thế -Phương pháp chung. + Giả sử chiều dòng điện từ M đến N. + Chọn 2 hiệu điện thế bất kì làm 2 ẩn. + Sau đó qui các hiệu điện thế còn lại theo ẩn đã chọn. + Giải bài theo ẩn đó. VD ta chọn 2 ẩn là U1 và U3. Giả sử chiều dòng điện như hình vẽ (hình α) Ta có: I1= U1 R1 , I3= U3 R3 , U1+U5 = U3 => U5 = U3-U1 => I5 = U5 R5 = U3-U1 R5 => I2 = I1-I5 => I2 = U1 R1 - U3-U1 R5 => U2 = I2.R2 = (U1 R1 - U3-U1 R5 ).R2 I4 = I3+I5 => I4 = U3 R3 + U3-U1 R5 => U4 = I4.R4 = (U3 R3 .+U3-U1 R5 ).R4 Lại có: UC=U1+U2=U3+U4 <=> U1.(1+ R2 R2 + R2 R5 )-U3. R2 R5 = U3.(1+ R4 R3 +R4 R5 )-U1. R4 R5 <=> U1(1+ R2 R2 + R2 R5 +R4 R5 ) = U3.(1+ R4 R3 +R4 R5 +R2 R5 ) <=> U1 = 1+R2 R2 +R2 R5 +R4 R5 1+R4 R3 +R4 R5 +R2 R5 U3 => UC = U1 + U2 = .... => PHỨC TẠP *VD ta chọn 2 ẩn là U1 và U2. Ta có: I1= U1 R1 , I2= U2 R2 => I5 = I1 - I2 => I5 = U1 R1 - U2 R2 => U5 = I5.R5 = (U1 R1 - U2 R2 ).R5 Lại có: U1+U5 = U3 => U3 = U1+U5 = U1 + (U1 R1 - U2 R2 ).R5 => I3 = U3 R3 = 1 3 U1+ 5 3 U1- 5 6 U2 = 2U1- 5 6 U2 U5+U4 = U2 => U4 = U2 -U5 = U2 - (U1 R1 - U2 R2 ).R5 => I4 = U4 R4 = 1 4 U2- 5 4 U1+ 5 8 U2 = 7 8 U2- 5 4 U1 Mà: IC = I1 + I3 = I2 + I4 <=> U1 + 2U1 - 5 6 U2 = 1 2 U2 + 7 8 U2 - 5 4 U1 <=> 17 4 U1 = 53 24 U2 <=> U1 = 53 102 U2  UC = U1 + U2 = 155 102 U2 , IC = I1 + I3 = 3U1 - 5 6 U2 = 37 51 U2  RTĐ = UC IC = 155 74 Ω NHẬN XÉT: ĐIỀU NÀY CHO THẤY VIỆC ĐẶT ẨN SAO CHO PHÙ HỢP SẼ GIÚP RÚT NGẮN THỜI GIAN LÀM BÀI.
  • 4. Lương Đức Trường - 19/8/2013 4 Cách 2. Đặt ẩn là dòng -Phương pháp chung. + Giả sử chiều dòng điện từ M đến N. + Chọn 2 dòng bất kì làm ẩn. + Sau đó qui các dòng còn lại theo ẩn đã chọn. + Giải bài theo ẩn đó. VD: ta chọn 2 ẩn là I1, I3. Giả sử chiều dòng điện như hình vẽ (hình α) Ta có: U1 = I1.R1, U3 = I3.R3 Lại có: U1+U5=U3 => U5 = U3 - U1 = I3.R3 - I1.R1 => I5 = U5 R5 = I3.R3-I1.R1 R5 = 3I3-I1 5  I2 = I1 - I5 = I1 - 3I3-I1 5 = 6 5 I1 - 3 5 I3 => U2 = I2.R2 = 12 5 I1 - 6 5 I3 I4 = I3 + I5 = I3 + 3I3-I1 5 = 8 5 I3 - 1 5 I1 => U4 = I4.R4 = 32 5 I3 - 4 5 I1 Mà: UC = U1 + U2 = U3 + U4 <=> I1 + 12 5 I1 - 6 5 I3 = 3I3 + 32 5 I3 - 4 5 I1 <=> 21 5 I1 = 53 5 I3 <=> I1 = 53 21 I3  IC = I1 + I3 = 74 21 I3, UC = U1 + U2 = I1 + 12 5 I1 - 6 5 I3 = 155 21 I3  RTĐ = UC IC = 155 74 Ω Cách 3. Đặt ẩn là điện thế tại các nút -Phương pháp chung. + Với cách này tốt nhất là chọn VM, VN, VA làm ẩn, chọn gốc điện thế tạo B => VB = 0. + Giả sử chiều dòng điện từ M đến N. + Tính VM, VN theo VA. Sau đó giải bài toán theo ẩn VA. VD: Chọn VM, VN, VA làm ẩn Chọn gốc điện thế tạo B => VB = 0. => UAB = VA, U1 = VA - VM, U3 = VA - VN, U2 = VM, U4 = VN, U5 = VM - VN
  • 5. Lương Đức Trường - 19/8/2013 5 => I1 = U1 R1 = VA-VM, I3 = U3 R3 = VA-VN 3 , I5 = U5 R5 = VM-VN 5 I2 = U2 R2 = VM R2 = VM 2 , I4 = U4 R4 = VN 4 Ta có: I1 = I2 + I5  VA-VM = VM 2 + VM-VN 5  17 10 VM - 1 5 VN = VA I4 = I5 + I3  VN 4 = VM-VN 5 + VA-VN 3  47 60 VN - 1 5 VM = VA 3 => 47 60 VN - 1 5 VM = 1 3 ( 17 10 VM - 1 5 VN )  17 20 VN = 23 30 VM  VN = 46 51 VM => UAB = VA = 17 10 VM - 1 5 VN = 155 102 VM IC = I1 + I3 = VA-VM + VA-VN 3 = 37 51 VM => RTĐ = UC IC = 155 74 Ω *Cách 4*. Dùng phương pháp chuyển mạch: -Phương pháp chung: + Chuyển mạch sao thành mạch tam giác và ngược lại. + Vẽ lại mạch điện tương đương, rồi dùng định luật Ohm, tính điện trở toàn mạch. Để hiểu phương pháp chuyển mạch ta sẽ chứng minh bổ đề, qua bài toán sau: Đề bài: Cho hai sơ đồ mạch điện sau đây gồm 3 điện trở mắc vào 3 điểm A, B, C. (mạch tam giác) (mạch hình sao) (hình vẽ trên bài làm) Với các giá trị thích hợp của các điện trở, có thể thay thế mạch này thành mạch kia. Khi đó hai mạch tương đương nhau. Hãy thiết lập công thức tính điện trở của mạch này theo điện trở của mạch kia khi chúng tương đương nhau. (biến đổi ∆ <=> : định lí kennơli). y x z A B C
  • 6. Lương Đức Trường - 19/8/2013 6 (Khi hai mạch tương đương, chúng không làm thay đổi các cường độ dòng điện và các hiệu điện thế ở ngoài mạch. Để đảm bảo điều này, điện trở tương đương ở hai mạch phải như nhau bất kể xét hiệu điện điện thế được mắc vào 2 điểm nào) a/ Phương pháp chuyển mạch ∆ => . Ta có: RAB =   YX RRR RRR    321 32.1 (1), RBC =   ZY RRR RRR    321 31.2 (2), RAC =   ZX RRR RRR    321 21.3 (3) Cộng 3 phương trình theo vế rồi chia cho 2 ta được. ZYX RRR RRRRRR    321 133221 (4) Trừ (4) cho (1), (2), (3) ta được: Z = 321 32 . RRR RR  (5); X = 321 31. RRR RR  (6); Y = 321 21. RRR RR  (7) Tích 2 điện trở kề Ta có biểu thức chuyển đổi sau X, Y, Z = Tổng 3 điện trở b/ Phương pháp chuyển mạch  => ∆ . Từ (5), (6), (7) ta có: X.Y + X.Z + Y.Z = R1R2R3(R1+R2+R3) (R1+R2+R3)2 = R1R2R3 (R1+R2+R3) (8) Thế (5) vào (8) ta có: X.Y + X.Z + Y.Z = R1.Z => R1 = X.Y+X.Z+Y.Z Z Thế (6) vào (8) ta có: X.Y + X.Z + Y.Z = R2.X => R2 = X.Y+X.Z+Y.Z X Thế (7) vào (8) ta có: X.Y + X.Z + Y.Z = R3.Y => R3 = X.Y+X.Z+Y.Z Y Tổng các tích luân phiên Ta có biểu thức chuyển đổi sau R1,R2,R3 = Điện trở vuông góc
  • 7. Lương Đức Trường - 19/8/2013 7 D C A B R4R2 R5 R3R1 Áp dụng giải bài toán a, áp dụng chuyển từ mạch tam giác thành mạch sao: - Nhận thấy lúc này từ mạch cầu phức tạp ta chuyển thành mạch điện cơ bản gồm [(R1ntX)//(R3ntZ)]ntY.(hv) - Áp dụng công thức đã chứng minh để tính x,y,z. - Lúc này bài toán đã trở về dạng tính điện trở tương đương của mạch cơ bản. Ta có: X = R2.R5 R2+R5+R4 = 10 11 Ω, Y = R2.R4 R2+R4+R5 = 8 11 Ω, Z = R5.R4 R2+R5+R4 = 20 11 Ω => RTĐ = (R1+X).(R3+Z) R1+X+R3+Z + Y = 155 74 Ω b, áp dụng chuyển từ mạch sao thành mạch tam giác: - Tương tự ta chuyển mạch cầu về mạch cơ bản gồm {(Y// R3) nt (Z // R4)}// X (hv). - Áp dụng công thức đã chứng minh để tính X, Y, Z. - Lúc này bài toán đã trở về dạng tính điện trở tương đương của mạch cơ bản. Ta có: X = R1.R2+R1.R5+R2.R5 R5 = 17 5 Ω, Y = R1.R2+R1.R5+R2.R5 R2 = 17 2 Ω, Z = R1.R2+R1.R5+R2.R5 R1 = 17 Ω  RY3 = Y.R3 Y+R3 = 51 23 Ω, RZ4 = Z.R4 Z+R4 = 68 21 Ω => RY3+Z4 = RY3 + RZ4 = 2635 483 Ω  RTĐ = RY3+Z4.X RY3+Z4+X = 155 74 Ω Bài 2: Cho mạch cầu như hình vẽ. Tính điện trở tương đương của mạch. Biết R1 =10 , R2 = 15 , R3 = 20 , R4 =17.5 , R5 = 25 .
  • 8. Lương Đức Trường - 19/8/2013 8 Bài 3: Cho mạch cầu như hình vẽ. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch trong các trường hợp sau: a)R1 = R3 = R4 = R6 = 1  ;R7 = R8 = 2  ; R2 = 3,5  ; R5 = 3  . b) R1 = R2 = R5 = R7 = R8 = 1  ; R3 = R4 = R6 = 2  . c) R1 = 6  ; R2 = 4  ; R4 = 3  ; R5 = 2  ; R6 = 5  ; R3 = 10  ; R7 = 8  , R8 = 12 Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ: Cho: R1 = R2 = R3 = R4 = 2  ; R5 = R6 = 1  ; R7 = 4  . Điện trở của vôn kế rất lớn và của ampe kế nhỏ không đáng kể. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch. Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ r = 1 , R1 = 2 , R2 = 5 , R3 = 2,4 , R4 = 4,5 , R5 = 3 . Tính điện trở tương đương của mạch. End R6R5 R8 R3R2R1 R7 R4 A2 A1 R1 R7 R2 R6 R5 R4R3 V FDC B A