Câu hỏi: Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Cho biết ${{R}_{1}}=30\Omega ,{{R}_{2}}={{R}_{3}}={{R}_{4}}=20\Omega $. Điện trở của ampe kế và của các dây nối là không đáng kể. Số chỉ của ampe kế là 3 A. Hiệu điện thế ${{U}_{AB}}$ bằng
A. 30 V.
B. 40 V.
C. 45 V.
D. 60V.
A. 30 V.
B. 40 V.
C. 45 V.
D. 60V.
Ampe kế có điện trở không đáng kể nên C và B cùng điện thế, chập C với B vẽ lại mạch:
${{R}_{1}}//\left[ {{R}_{2}}nt\left( {{R}_{3}}//{{R}_{4}} \right) \right]$
Ta có: ${{R}_{34}}=10\Omega ;{{R}_{234}}=20+10=30\Omega $
Do ${{U}_{3}}={{U}_{4}};{{R}_{3}}={{R}_{4}}\Rightarrow {{I}_{3}}={{I}_{4}}$
Do ${{R}_{2}}\overset{{}}{\mathop{{}}} nt\overset{{}}{\mathop{{}}} {{R}_{34}}$ nên ${{I}_{2}}={{I}_{3}}+{{I}_{4}}=2{{I}_{3}}$
Ta có $U{}_{AB}={{I}_{2}}.{{R}_{234}}={{I}_{1}}.{{R}_{1}}\Leftrightarrow 2{{I}_{3}}.30={{I}_{1}}.30\Rightarrow {{I}_{3}}=0,5{{I}_{1}}$
Gỉa sử dòng đi từ D đến C.
Xét tại nút ${{I}_{A}}={{I}_{1}}+{{I}_{3}}=3A$ (2)
Từ (1) và (2) suy ra ${{I}_{1}}=2A\Rightarrow {{U}_{AB}}={{I}_{1}}.{{R}_{1}}=2.30=60V$.
${{R}_{1}}//\left[ {{R}_{2}}nt\left( {{R}_{3}}//{{R}_{4}} \right) \right]$
Ta có: ${{R}_{34}}=10\Omega ;{{R}_{234}}=20+10=30\Omega $
Do ${{U}_{3}}={{U}_{4}};{{R}_{3}}={{R}_{4}}\Rightarrow {{I}_{3}}={{I}_{4}}$
Do ${{R}_{2}}\overset{{}}{\mathop{{}}} nt\overset{{}}{\mathop{{}}} {{R}_{34}}$ nên ${{I}_{2}}={{I}_{3}}+{{I}_{4}}=2{{I}_{3}}$
Ta có $U{}_{AB}={{I}_{2}}.{{R}_{234}}={{I}_{1}}.{{R}_{1}}\Leftrightarrow 2{{I}_{3}}.30={{I}_{1}}.30\Rightarrow {{I}_{3}}=0,5{{I}_{1}}$
Gỉa sử dòng đi từ D đến C.
Xét tại nút ${{I}_{A}}={{I}_{1}}+{{I}_{3}}=3A$ (2)
Từ (1) và (2) suy ra ${{I}_{1}}=2A\Rightarrow {{U}_{AB}}={{I}_{1}}.{{R}_{1}}=2.30=60V$.
Đáp án D.
