Đáp án :
$U_V=15V$
Giải thích các bước giải :
Mạch gồm : $R_1nt[(R_2ntR_3)//(R_4ntR_5)]$
Điện trở tương đương của mạch là :
$R_{tđ}=R_1+\frac{(R_2+R_3).(R_4+R_5)}{R_2+R_3+R_4+R_5}$
$\Rightarrow$ $R_{tđ}=10+\frac{(20+40).(40+20)}{20+40+40+20}$$=$40$\Omega$
Cường độ dòng điện mạch chính :
$I=\frac{U}{R_{tđ}}=\frac{60}{40}=1,5A$
Có : $I_1=I_{MN}=I=1,5A$
Hiệu điện thế giữa hai đầu $MN$
$U_{MN}=I_{MN}.R_{MN}=1,5.\frac{(20+40).(40+20)}{20+40+40+20}=45V$
Có : $(R_2ntR_3)//(R_4ntR_5)$$\Rightarrow$$U_{23}=U_{45}=U_{MN}=45V$
Cường độ dòng điện chạy qua $R_{23}$
$I_{23}=\frac{U_{23}}{R_{23}}=\frac{45}{20+40}=0,75A$
Có: $R_2ntR_3\Rightarrow I_2=I_3=I_{23}=0,75A$
Hiệu điện thế giữa hai đầu $MP$
$U_{MP}=I_2.R_2=0,75.20=15V$
Cường độ dòng điện chạy qua $R_{45}$
$I_{45}=\frac{U_{45}}{R_{45}}=\frac{45}{40+20}=0,75A$
Có :$R_4ntR_5 \Rightarrow I_4=I_5=I_{45}=0,75A$
Hiệu điện thế giữa hai đầu $MQ$
$U_{MQ}=I_4.R_4=0,75.40=30V$
Hiệu điện thế giữa hai đầu $PQ$
$U_{PQ}=U_{PM}+U_{MQ}=-15+30=15V$
Ta có : $U_V=U_{PQ}=15V$
Vậy vôn kế chỉ $15V$
