Định luật ôm với toàn mạch C2 Dòng điện không đổi là tài liệu môn Vật Lý trong chương trình Lớp 12 được cungthi.vn tổng hợp và biên soạn. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn tập
Những địa chỉ uy tín để bạn mua sách
Nội dung tóm tắt
ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH.
ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH CHỨA NGUỒN ĐIỆN
I. Kiến thức:
1. Định luật ôm đối với toàn mạch: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó.
+ - (, r
= I.RN +I.r I
Với I.RN = UN : độ giãm thế mạch ngoài.
I.r: độ giãm thế mạch trong.
UN = - r.I + Nếu điện trở trong r = 0, hay mạch hở (I = 0) thì UN = .
+ Nếu R = 0 thì , lúc này nguồn gọi là bị đoản mạch.
Định luật ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ta có: Công của nguồn điện sinh ra trong mạch kín bằng tổng công của dòng điện sản ra ở mạch ngoài và mạch trong.
A = I.t = (RN + r).I2.t
Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nối 2 cực của một nguồn điện chỉ bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Khi đoản mạch, dòng điện chạy qua mạch có cường độ lớn và có thể gây ra nhiều tác hại.
2. Định luật ôm đối với đoan mạch:
I=
Đoạn mạch chứa may thu: , r
Thì UAB = + I(R+ r)
Hay UBA = - - I (R +r).
Đoạn mạch chứa nhiều nguồn điện, nhiều điện trở: 1, r1 2, r2
Thì UAB = 1 - 2 + I (R1+ R2+ r1 +r2).
Hay: UBA = 2 - 1 – I (R1+ R2+ r1 +r2).
3. Hiệu suất của nguồn điện: (%)
4. Mắc nguồn điện:
Mắc n nguồn điện nối tiếp nhau.
b = 1 + 2 + .. + n
rb = r1 + r2 + .. + rn
Mắc m nguồn điện giống nhau (0 , r0) song song nhau.
b = 0 , rb =
Mắc N nguồn điện giống nhau (0 , r0) thành m dãy, mỗi dãy có n nguồn điện.
b = n.0 , rb = .
Mắc xung đối. Giả sử cho 1 > 2. 1, r1 2, r2 b = 1 - 2 , rb = r1 + r2 .
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP:
Ở chủ đề này có thể có các dạng bài tập sau đây:
- Tính cường độ dòng điện qua một mạch kín.
+ Tính điện trở mạch ngoài.
+ Tính điện trở toàn mạch: Rtm = RN + r.
+ Áp dụng định luật Ôm: .
Trong các trường hợp mạch cĩ nhiều nguồn thì cần xc định xem các nguồn được mắc với nhau như thế nào: Tính b, rb thay vào biểu thức của định luật Ôm ta sẽ tìm được I.
Bài toán cũng có thể ra ngược lại: Tìm điện trở hoặc tìm suất điện động của nguồn. Khi đó bài toán có thể cho cường độ, hiệu điện thế trên mạch hoặc cho đèn sáng bình thường, …
- Dạng toán tính công suất cực đại mà nguồn điện có thể cung cấp cho mạch ngoài.
Ta cần tìm biểu thức P theo R, khảo st biểu thức ny ta sẽ tìm được R để P max và giá trị Pmax.
P
Xét đạt giá trị cực tiểu khi R = r. Khi đó Pmax =
- Dạng toán ghép n nguồn giống nhau: Tính suất điện động, và điện trở trong của bộ nguồn.
Khảo sát cực đại, cực tiểu: Suất điện động của bộ nguồn cực đại nếu các nguồn nối tiếp nhau, điện trở trong của bộ nguồn cực tiểu nếu các nguốn ghép song song nhau.
- Mạch chứa tụ điện: không có dòng điện qua các nhánh chứa tụ; bỏ qua các nhánh có tụ, giải mạch điện để tìm cường độ dòng điện qua các nhánh; hiệu điện thế giữa hai bản tụ hoặc hai đều bộ tụ chính là hiệu điện thế giữa 2 điểm của mạch điện nối với hai bản tụ hoặc hai đầu bộ tụ.
Dạng 1: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH.
PP chung: ,r
Định luật ôm đối với toàn mạch:
Hệ quả:
- Hiệu điện thế mạch ngoài (cũng là hiệu điện thế giữa hai cực dương âm của nguồn điện):U = - I.r
- Nếu điện trở trong r = 0 hay mạch hở (I = 0) thì U = .
- Nếu điện trở mạch ngoài R = 0 thì I = , lúc này đoạn mạch đã bị đoản mạch (Rất nguy hiểm, vì khi đó I tăng lên nhanh đột ngột và mang giá trị rất lớn.)
*VÍ DỤ MINH HỌA
1. Tính hiệu điện thế giữa hai cực của một nguồn có suất điện động là , biết điện trở trong và ngoài là như nhau ? Đ s:
2. Nếu mắc điện trở 16 với một bộ pin thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 1 A. Nếu mắc điện trở 8 vo bộ pin đó thì cường độ bằng 1,8 A. Tính suất điện động và điện trở trong của bộ pin.
Đ s: 18 V, 2 .
3. Một nguồn điện có suất điện động là 6 V, điện trở trong r = 2 , mạch ngoài có điện trở R.
a. Tính R để công suất tiêu thụ mạch ngoài là 4 W.
b. Với giá trị nào của R để công suất mạch ngoài có giá trị cực đại? Tính giá trị đó?
Đ s: 4 (1 ); 2 , 4,5 W.
4. Mắc một bóng đèn nhỏ với bộ pin có suất điện động 4,5 v thì vơnkế cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là 4 V và ampe kế chỉ 0,25 A. Tính điện trở trong của bộ pin. Đ s: 2
5. Mắc một dây có điện trở 2 với một pin cĩ suất điện động 1,1 V thì cĩ dịng điện 0,5 A chạy qua dây. Tính cường độ dòng điện nếu đoản mạch ? Đ s: 5,5 A.
6. Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt 2 bóng đèn cĩ điện trở R1 = 2 v R2 = 8 , khi đó công suất tiêu thụ của hai bóng đèn là như nhau. Tìm điện trở trong của nguồn điện ? Đ s: 4 .
7*. Vôn kế chỉ 6 V khi mắc vào hai cực của một nguồn điện. Mắc thêm vào hai cực ấy một đèn A th
