Chuyên đề mạch cầu điện trở, mạch cầu có tụ điện bồi dưỡng HSG Vật lí 11

Trong chuyên đề mạch cầu điện trở, mạch cầu có tụ điện bồi dưỡng HSG Vật lí 11, chúng ta sẽ tìm hiểu về các khái niệm cơ bản và kỹ năng giải các bài tập liên quan. Chuyên đề này 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

Trước tiên, hãy cùng tìm hiểu về những khái niệm cơ bản trong chuyên đề này. Một khái niệm quan trọng là cầu Uyt-xtơn, một ứng dụng của cầu cân bằng được sử dụng để đo giá trị của một điện trở chưa biết. Chúng ta có mạch cầu Uytxtơn như hình vẽ, trong đó R là giá trị của điện trở cần đo, R1, R2 và Rb (biến trở) đã biết. Chúng ta điều chỉnh Rb để điện kế G chỉ số 0, khi đó cầu cân bằng và giá trị của R sẽ bằng Rb với sai số là ΔR.

Mạch cầu đối xứng chéo là trường hợp đặc biệt của mạch cầu không cân bằng, trong đó R1 = R4 và R2 = R3.

B – NHỮNG CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP

Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu về phương pháp giải các bài tập liên quan đến mạch cầu cân bằng và mạch cầu không cân bằng.

Phương pháp giải cho mạch cầu cân bằng:

  • Bỏ qua R5 hoặc chập hai điểm M và N lại với nhau để có mạch tương đương.
  • 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.

Phương pháp giải cho mạch cầu không cân bằng:

  • 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: Viết các phương trình dòng điện tại các nút, viết các phương trình định luật Ôm cho các đoạn mạch và giải hệ phương trình để tìm ra dòng điện qua các đoạn mạch.
  • Dùng phương pháp dòng điện: Viết các phương trình hiệu điện thế cho các đoạn mạch, viết các phương trình định luật Ôm cho các đoạn mạch và giải hệ phương trình để tìm 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, do đó chúng ta cũng áp dụng một trong ba phương pháp trên để giải.

Phương pháp giải cho mạch cầu chứa tụ điện:

  • Sử dụng các công thức liên quan đến định luật Ôm, tính chất của đoạn mạch nối tiếp và song song, cũng như 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

Hãy cùng áp dụng những kiến thức đã học vào các bài tập vận dụng.

FEATURED TOPIC

hihi