Chuyên đề điện bộ môn vật lý hsg (mạch cầu)

MẠCH CẦU CÂN BẰNG VÀ KHÔNG CÂN BẰNG
1. Khái niệm
- Mạch cầu là mạch gồm có 5 điện trở (tương tự như hình)
M

R1
+

R2
_

R5

A

R3

B

R4
N

2. Phân loại
A. Mạch cầu cân bằng
- Điều kiện: Xét tỉ lệ
= => Mạch cầu cân bằng
=> Lúc này CĐDĐ qua I5 = 0 , ta sẽ bỏ R5 đi ( hoặc chập 2 điểm M, N lại )
thì mạch điện sẽ chuyển lại như sau:

R1

R2

R1
_

+
R3

A

B

R4

_

+
R3

A

- Có SĐMĐ : (R1 nt R2 ) //( R3 nt R4)
hoặc
- Ta giải toán theo yêu cầu của đề bài.
B. Mạch cầu không cân bằng
R1

M

+

A

R4

(R1 nt R3 ) nt ( R2 nt R4)

R2
_

R5
R3

R2

R4

B

N
- Điều kiện: Xét tỉ lệ
≠ => Mạch cầu không cân bằng
=> Lúc này CĐDĐ qua I5 ≠ 0
-Phương pháp giải:
+ Bước 1 : Giả sử chọn chiều dòng điện qua R5 ( đi từ M -> N hoặc đi từ N
-> M), vẽ chiều dòng điện đi từ cực dương qua cực âm của nguồn

B


+ Bước 2 : Tìm các phương trình liên quan đến CĐDĐ hoặc HĐT .

Ví dụ, chọn chiều dịng điện như trong hình:
R1
+
A

R2

M

_

R5
R3

R4

B

N

- Ta có các phương trình về HĐT như sau:
UAB = UAM + UMB = U1 + U2 = I1.R1 + I2.R2 ( 1)
UAB = UAN + UNB = U3 + U4= ………. (2)
UAB = UAN + UNM + UMB = U3 + U5 + U2= ………….. ( 3)
UAB = UAM - UMN + UNB = U1 - U5 + U4 = …………. (4)
- Ta có các phương trình về CĐDĐ như sau:
. Xét tại nút M : I2 = I1 + I5 = ………….. (5)
. Xét tại nút N: I3 = I4 + I5= …………. (6)
Tùy yêu cầu bài ta chọn các phương trình phù hợp để giải.
- Nếu ra I5 <0 thì ta đổi chiều dịng điện lại, và I5 lấy giá trị dương rồi giải

tiếp bài tốn.
- Nếu chọn chiều dịng điện đi từ M -> N ta vẫn giải như trên.