THÔNG TIN TÀI LIỆU
Dạng Định luật ôm cho đoạn mạch A PHƯƠNG PHÁP GIẢI U AB E p Định luật Ohm chứa nguồn (máy phát): I r R p Đối với nguồn điện (máy phát): dòng điện vào cực âm từ cực dương UAB: tính theo chiều dịng điện từ A đến B qua mạch ( U AB U BA ) A R B U AB E t Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa máy thu điện: I r R t Đối với máy thu Et: dòng điện vào cực dương từ cực âm UAB: tính theo chiều dòng điện từ A đến B qua mạch A Ep, rp I E t,rt I R B Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa nguồn máy thu: I A Ep, rp U AB E p E t R rP rt E t,rt I R B Chú ý: Dịng I có chiều AB, chưa có chiều I ta giả sử dòng I theo chiều A B Tại điểm nút ta ln có: I ® Õn Iđi (nút nơi giao nhánh) E I(R r) Hiệu điện hai điểm A, B: U AB Lấy dấu “+” trước I dịng I có chiều AB Lấy dấu “-” trước I dòng I ngược chiều AB Khi từ A đến B gặp nguồn lấy nguồn đó, gặp cực trước lấy dấu cực Khi mạch kín định luật Ohm cho đoạn mạch chứa nguồn máy thu: 254 I Ep Et R rP rt B VÍ DỤ MẪU Ví dụ 1: Cho mạch điện hình vẽ, đó: E = V, r1 = 1,2 , E = V, r2 = 0,4 , R = 28,4 , hiệu điện hai đầu đoạn mạch đo UAB = V a) Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch cho biết chiều b) Cho biết mạch điện E , r2 E , r1 chứa nguồn điện chứa máy thu R A C ? Vì ? B c) Tính hiệu điện UAC UCB Hướng dẫn giải a) Giả sử dòng điện đoạn mạch có chiều từ A đến B Khi E máy phát, E máy thu U AB E1 E A + Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch AB ta có: I R r1 r2 + Vì I > nên dịng điện có chiều từ A đến B b) E máy phát dịng điện từ cực dương Cịn E máy thu dịng điện vào từ cực dương c) Hiệu điện hai điểm A C: U AC E1 I.r1 7,6 V + Hiệu điện hai điểm C B: U CB E I. r1 R 13, V Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ: Nguồn điện có E1 = 18V, điện trở r1 = 1Ω Nguồn điện có suất điện động E điện trở r2 Cho R = 9Ω; I1 = 2,5A ; I2 = 0,5A Xác định suất điện động E điện trở r2 E1 E I1 R E1 E I2 a) R b) Hướng dẫn giải 255 + Với hình a ta thấy máy máy máy phát nên định luật ơm viết cho mạch kín chứa máy phát là: I1 E1 + E R r1 r2 2,5 r2 18 E E 2,5r2 (1) + Với hình b ta thấy máy máy phát máy máy thu nên định luật ôm viết cho mạch kín chứa máy phát máy thu là: I E1 - E R r1 r2 0,5 r2 18 E E 0,5r2 13 (2) + Giải (1) (2) ta có: E = 12 V r2 = Ω Ví dụ 3: Điện trở R mắc vào nguồn (E1 = 15V, r1) có dịng điện 1A qua Dùng thêm nguồn (E2 = 10V, r2) mắc song song nối tiếp với nguồn trước, cường độ dòng điện qua R khơng đổi Tìm R, r1, r2 Hướng dẫn giải – Khi có nguồn E1 (hình a): E1, r1 E1 15 Ta có: I = 1= R +r1 R+r1 R +r1 =15Ω – Khi E2 nối tiếp với E1 (hình b), ta có: I = (1) I R Hình a E1, r1 E2, r2 I R E1+E2 R +r1+r2 + Vì cường độ dịng điện qua R không đổi nên: 15 +10 1= R +r1+r2 =25 (2) R +r1+r2 + Thay (1) vào (2), ta được: 15 + r2 = 25 r2 = 10 Hình b – Khi E2 song song với E1 (hình c), ta có: E1, r1 UAB = E1 – I1r1 (3) A I UAB = E2 – I2r2 (4) E , r 2 UAB = IR (5) I2 I1 + I2 = I = (6) + Thay (5) vào (3): IR = E1 – I1r1 I R 1.R = 15 – I1r1 (7) Hình c + Thay (1) vào (7): 15 – r1 = 15 – I1r1 r1 = I1r1 I1 = 1A + Từ (6) suy ra: + I2 = I2 = + Kết hợp (4) (5): 1.R = E2 R = E2 = 10 + Từ (1) suy ra: r1 = 15 – 10 = 5 B Vậy: R = 10; r1 = 5; r2 = 10 256 Ví dụ 4: Cho mạch điện hình vẽ: E = V, E = V, E = 10V, r1 = r2 = r3 = , R1 = , R2 = , R3 = 36 , R4 = 12 a) Tính tổng trở mạch ngồi điện trở toàn phần mạch điện b) Xác định độ lớn chiều dịng điện mạch Cho máy thu đâu máy phát E 1, r1 E 2, r2 R2 R1 R3 E 3, r3 R4 Hướng dẫn giải a) Giả sử chiều dòng điện mạch hình + Kho E E máy phát, E máy thu + Tổng trở mạch là: E 1, r1 R 3R R ng R R 17 R3 R4 R1 + Tổng trở toàn phần mạch điện: Rtp = Rng + r1 + r2 + r3 = 20 b) Cường độ dòng điện mạch chính: E 3, r3 E1 E E 10 I 0,1 A R 20 E 2, r2 R2 R3 + Vậy E1 E2 máy phát, E3 máy thu Ví dụ 5: Cho mạch điện hình vẽ, E = 12 (V); r1 = ();E = (V); r2 = ();E = (V); r3 = (), R4 = (), R1 = (), R2 = R3 = () Tìm hiệu điện A B R4 R1 E 1, r1 A E 2, r R3 E 3, r3 Hướng dẫn giải + Giải sử chiều dịng điện mạch hình U AB E1 I1 r1 R1 U AB E I r2 R E 1, r + Ta có: U AB E I3 r3 R U I R AB 4 A E 3, r R2 B R4 I1 R1 I2 E 2, r2 I3 R2 R3 I4 B R4 257 E1 I1 r1 R1 E I2 r2 R 5I1 5I E1 I1 r1 R1 E I3 r3 R 5I1 6I3 5I 6I 12 E1 I1 r1 R1 I.R 111 I1 110 A 5I1 5I 21 I A + Lại có: I I1 I I3 5I1 6I3 110 11I 6I 6I 12 15 I3 44 A + Vì I2 < nên chiều dịng I2 ngược lại với chiều giả sử 111 6,95V + Ta có: U AB E1 I1 R1 r1 12 110 Ví dụ 6: Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ nguồn E = 10V, r1 = 0,5; E = 20V, r2 R1 E 1, r1 = 2; E = 12V, r3 = 2; R1 = 1,5; R3 = V A B 4 E 3, r E 2, r a) Tính cường độ dịng điện chạy mạch R3 b) Xác định số Vơn kế Hướng dẫn giải a) Giả sử dòng điện mạch có chiều hình I1 U AB E1 I1 R r1 R1 E 1, r1 V + Ta có: U AB E I r2 A B I2 E , r E 3, r U E I R r 2 3 3 AB U AB 10 2I1 10 2I1 20 2I U AB 20 2I 20 2I2 12 6I3 U 12 6I AB I1 I 5 1 I 3I3 16 + Lại có: I3 = I1 + I2 I1 + I2 – I3 = R3 I3 (3) 258 I1 A 31 + Giải hệ phương trình (1), (2) (3) ta có: I A 27 I3 A + Vì I1 < nên dịng I1 ngược lại với giả sử nên dòng điện thực mạch hình I1 + Từ hình ta thấy dịng điện R E 1, r1 V 31 A A I2 E , r E 3, r 2 b) Dễ nhận thấy hai đầu vôn kế bên đường qua B khơng có điện trở R3 I3 nên UV = Chú ý: Có thể tính số vơn kế theo cơng thức: U V E E1 I r2 I1 R r1 mạch là: I I Ví dụ 7: Cho mạch điện hình vẽ: E = 1,5V, E2 = 2V, RV lớn, vôn kế 1,7V Hỏi đảo cực nguồn E1, vôn kế bao nhiêu? có cần đảo lại cực vơn kế khơng? E1, r1 B Hướng dẫn giải – Ban đầu (khi chưa đảo cực nguồn E1), ta có: UBA = E1 + Ir1 (1) UBA = E2 – Ir2 (2) E2 - E1 E1 + Ir1 = E2 – Ir2 I = r1+r2 Từ (2) suy ra: UBA = E2 1,7 =2 - E2 - E1 r1+r2 B A V E2, r2 I E1, r1 V B A I r2 r - 1,5 r2 =0,6 r1+r2 r1+r2 E2, r2 (3) – Khi đảo cực nguồn E1, ta có: E +E E +E I = UBA =E2 - I r2 =E2 - r2 r1+r2 r1+r2 I B E1, r1 V A I E2, r2 259 Mà r2 r1+r2 =0,6 UBA =2 - (2 +1,5).0,6 = - 0,1V Vậy: Số vôn kế 0,1V ta cần phải đảo cực vôn kế C BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài Cho mạch điện hình vẽ, đó: E = V, r1 = 1,2 , E = V, r2 = 0,4 , R = 28,4 , hiệu điện hai đầu đoạn mạch đo UAB = V a) Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch cho biết chiều b) Cho biết mạch điện E , r2 E , r1 chứa nguồn điện chứa máy thu R nào? Vì ? A C B c) Tính hiệu điện UAC UCB E1, r1 R Bài Cho mạch điện hình vẽ: E1 = 6V, E2 = 4,5V, r1 = 2, R = 2, RA = Ampe kế 2A Tính r2 A E2, r2 Bài Cho mạch điện hình vẽ Biết E = 2,1 V; E = 1,5 V; r1, r2 không đáng kể, R1 = R3 = 10 Ω R = 20 Ω Tính cường độ dịng điện chạy qua mạch qua điện trở A R2 E2 R1 E1 R3 B Bài Cho mạch điện hình vẽ Trong đó: E = 20V, E = 32V, r1 = 1, r2 = 0,5, R = 2 Tìm cường độ dịng điện qua nhánh E 2, r2 A Bài Cho mạch điện hình vẽ: E1 = 12 V, r1 = , E = V, r2 = , E = V, r3 = , R1 = , R2 = , R3 = Tính UAB cường độ dòng điện qua điện trở Bài Cho mạch điện hình vẽ Tìm E1 để: a) UAB > b) UAB < E 1, r1 E1 , r1 B R R1 A E , r2 E ,r B 3 R2 R3 E1, r1 A B R E2, r2 260 c) UAB = Bài Cho mạch điện hình vẽ Trong đó: E = E = 6V; r1 = 1; r2 = 2, R1 = 5; R2 = 4 Vôn kế V (điện trở lớn, cực dương mắc vào điểm M) 7,5V Tính: a) Hiệu điện UAB A B b) Điện trở R Bài Cho mạch điện hình vẽ, E = 1,9 (V); r1 = 0,3 ();E = 1,7 (V); r2 = 0,1 ();E = 1,6 (V); r3 = 0,1 (), ampe kế A số Tìm R dòng điện Coi điện trở ampe kế không đáng kể, điện trở vôn kế vô lớn N R1 E 1, r A E 2, r V B M R2 R E , r2 V E , r2 A A R E , r3 B Bài Ba nguồn giống nhau, nguồn có: E = 1,5V, r = 0,5 vôn kế V (RV lớn) mắc theo ba sơ đồ hình vẽ Tính số vơn kế sơ đồ A V Hình a B A V B A Hình b Bài 10 Cho mạch điện hình vẽ: R = 10, r1 = r2 = 1, RA = Khi xê dịch chạy biến trở R0, số ampe kế không đổi 1A Tìm E1, E2 V B Hình c E1, r1 E2, r2 R0 A R Bài 11 Cho mạch điện hình vẽ Tìm biểu thức tính UAB Khi E2 là: Máy phát? Máy thu? Không phát, không thu? A E1, r1 R B E2, r2 261 Bài 12 Cho mạch điện hình vẽ: E1 = 6V, E2 = 3V, r1 = r2 = 1, R1 = 5, R2 = 3, RV lớn a) Vôn kế V Tính R3 b) Đảo vị trí cực hai nguồn Tìm số vôn kế E1, r1 C E2, r2 V R2 R1 A D B R3 D HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài E , r2 E , r1 A R C B a) Giả sử dòng điện đoạn mạch có chiều từ A đến B Khi E E2 máy thu U AB E1 + E 0, A + Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch AB ta có: I R r1 r2 + Vì I < nên dịng điện có chiều từ B đến A b) E1 E2 máy phát dịng điện từ cực dương c) Hiệu điện hai điểm A C: U AC E1 I.r1 7,76 V + Hiệu điện hai điểm C B: U CB E I r2 R 1, 76 V Bài + Giả sử dòng điện có chiều hình vẽ, ta có: UAB = IR = 2.2 = 4V + Xét nhánh trên, ta có: UAB –E1 + I1r1 = E1-U AB 6-4 = =1A I1 = (1) r1 + Xét nhánh dưới, ta có: UAB –E2 + I2r2 = I 2r2 =E2 - U AB =4,5- =0,5 r2 = 0,5 I2 E1, r1 I1 A I R A B E2, r2 I2 (2) + Mặt khác, nút A: I = I1 + I2 I =I - I1 =2 - =1A + Thay vào (2) ta được: r2 = 0,5 Vậy: r2 = 0,5 Bài 262 + Giả sử chiều dòng điện hình U AB 2,1 10I1 + Ta có: U AB 20I 1,5 U 10I AB A I2 R2 I3 E2 R3 2,1 10I1 10I3 10I1 10I3 2,1 1 20I 1,5 10I3 20I 10I3 1,5 R1 E1 I1 B + Tại nút A ta có: I1 I I3 I1 I I3 3 I1 0,096 A + Giải hệ phương trình (1), (2) (3) ta có: I 0,018 A I3 0,114 A + Vì I2 < nên chiều dịng điện I2 ngược với chiều giả sử ban đầu Bài + Giả sử chiều dịng điện nhánh hình U AB E1 I1r1 E1 I1r1 E I 2r2 + Ta có: U AB E I 2r2 E I r2 I.R U I.R A AB 20 I1 32 0,5I I 0,5I 12 32 0,5I2 2I 0,5I 2I 32 I2 I1 E 1, r1 E 2, r2 B R I I1 0,5I2 12 I1 4 A + Tại nút A ta có: I = I1 + I2 0,5I 2I 32 I 16 A I I I 1 I 12 A + Vì I1 < nên dịng điện I1 có chiều ngược lại với giả thiết Bài + Giải sử chiều dịng điện mạch hình E1 , r1 R1 A E , r2 + Áp dụng định luật ơm cho mạch kín ta có: E ,r R3 E E E1 B 3 R2 I 0, A R R R r1 r2 r3 + Vì I > nên điều giả sử + Hiệu điện hai điểm A, B: U AB E1 I R1 R r1 13,6 V Bài Ta có: 263 + I= E1+E2 (1) R +r1+r2 + UAB = E1 – Ir1 = E1 - (E1+E 2)r1 R+r1+r2 = (R+r2)E1 - E 2r1 (2) R+r1+r2 a) Để UAB > 0: Từ (2), để UAB > thì: E2r1 (R + r2)E1 – E2r1 > E1 > R+r2 E1, r1 b) Để UAB < 0: Từ (2), để UAB < thì: E2r1 (R + r2)E1 – E2r1 < E1 < R+r2 E2, r2 B A R I c) Để UAB = 0: Từ (2), để UAB = thì: (R + r2)E1 – E2r1 = E2r1 E1 = R+r2 Vậy: Để UAB > E1 > Để UAB < E1 < Để UAB = E1 = E2r1 R +r2 E2r1 R +r2 E2r1 R +r2 Bài + Giải sử chiều dịng điện hình U MN E1 I 2R I1r1 a) Ta có: U MN E I 2r2 I1R 7,5 4I I1 7,5 2I 5I1 N R1 I1 E 1, r1 A R2 I V R E 2, r2 M I B I 4I 1,5 I1 0,5 A 5I1 2I 1,5 I2 0,5 A + Lại có: U AB E1 I1 R1 r1 0,5 1 V b) Ta có: U AB IR + Mà I = I1 + I2 = A R = 3 Bài + Số ampe kế dịng điện khơng qua ampe kế UAB = E3 = 1,6 V E1 , r1 I1 E , r2 A I I2 R 264 B + Vì vơn kế có điện trở lớn nên dịng điện khơng qua vơn kế, mạch vẽ lại hình U AB E1 I1r1 1,6 1,9 0,3I1 + Ta có: U AB E I 2r2 1,6 1,7 0,1I U I.R 1,6 I.R AB I1 1 A I I1 I A R 0,8 I2 1 A Bài A V Hình a B A V B A Hình b V B Hình c Giả sử dịng điện mạch có chiều hình vẽ: – Hình a: Nhánh trên: UAB = 2E – I.2r0 (1) Nhánh dưới: UAB = –E + Ir0 (2) + Từ (1) (2) ta có: 2E – I.2r0 = –E + Ir0 I E 1,5 3(A) r0 0,5 + Số vôn kế: UAB = 2.1,5 – 3.2.0,5 = – Hình b: Nhánh trên: UAB = –2E + I.2r0 = –3 + I (3) Nhánh dưới: UAB = –E – I.r0 = –1,5 – 0,5I (4) + Từ (3) (4) ta có: –3 + I = –1,5 – 0,5I I = 1A; UAB = –3 + = –2V + Số vôn kế 2V, cực dương nối với B – Hình c: Nhánh trên: UAB = –I.2r0 = –I (5) Nhánh dưới: UAB = E + I.r0 = 1,5 + 0,5I (6) + Từ (5) (6) ta có: –I = 1,5 + 0,5I I = –1A: dòng điện thực tế ngược chiều ta chọn + Số vôn kế UAB = –(–1) = 1V, cực dương vôn kế nối với A (VA > VB) Bài 10 – Vì xê dịch chạy R 0, số ampe kế không đổi nên khơng có dịng điện chạy E1, r1 qua nguồn E1 I1 R0 – Ta có: UAB = IR = 1.10 = 10V E2, r2 A B + Với nguồn E1, ta có: UAB = E1 E1 = 10V I + Với nguồn E2, ta có: UAB = E2 – Ir2 I E2 = UAB + Ir2 = 10 + 1.1 = 11V A R 265 Vậy: Suất điện động nguồn điện E = 10V, E2 = 11V Bài 11 – Áp dụng công thức: Eb E E E E = + E b =( + ).rb rb r1 r2 r1 r2 rr 1 = + rb = rb r1 r2 r1+r2 – Ta có: U AB =IR = Eb R+rb A ( R = I I1 E1, r1 I2 R E1 E2 + )r R r1 r2 b E2, r2 B R+rb E1 E2 r1r2 + ) .R r1 r2 r1+r2 (E r +E r ).R = = 12 21 rr Rr1+Rr2+r1r2 R+ r1+r2 ( U AB – E2 máy phát dòng I2 > (cùng chiều chọn): Ta có: UAB = E2 – I2r2 I2 > E2 – UAB > E2 > UAB – E2 máy thu I2 < (ngược chiều chọn): E2 < UAB – E2 không thu, không phát khi: I2 = E2 = UAB Vậy: U AB = (E1r2+E2r1).R Rr1+Rr2+r1r2 ; để E2 máy phát E2 > UAB; để E2 máy thu E2 < UAB; để E2 khơng phát, khơng thu E2 = UAB Bài 12 a) Tính R3: Ta có: Điện trở mạch ngồi: R2R3 3R =5+ RN = R1+ R2+R3 3+R3 I= Cường độ dòng điện qua mạch: E1+E2 R N +r1+r2 E1, r1 E2, r2 C V A R1 I D I2 R2 B I3 R3 9.(3 +R3) 6+3 = 3R3 10R3+21 I= 5+ +1 +1 +R3 266 Ta có: UDC = UDB + UBC = IR23 – E2 + Ir2 = I(R23 + r2) – E2 9.(3 +R3) 3R3 4R +3 - +1 - = UDC = 10R3+21 10R3 +21 +R3 Để vôn kế số 0: UDC = (4R3+3) - =0 10R3 +21 36R3+27 - 30R3 - 63 =0 R3 =6Ω Vậy: R3 = b) Số vôn kế đảo cực nguồn: Giả sử đảo cực nguồn E 2, cường độ dòng điện qua mạch là: E1 - E2 3.(3 +6) = = A I= R N +r1+r2 10.6 +21 Ta có: UCD = – E1 + I(r1 + R1) = - + (1 +5) = - 4V UDC = 4V Vậy: Khi đảo cực nguồn số vơn kế 4V, cực dương nối với D 267 ... dụ 1: Cho mạch điện hình vẽ, đó: E = V, r1 = 1,2 , E = V, r2 = 0,4 , R = 28, 4 , hiệu điện hai đầu đoạn mạch đo UAB = V a) Tính cường độ dịng điện chạy qua đoạn mạch cho biết chiều b) Cho biết... DỤNG Bài Cho mạch điện hình vẽ, đó: E = V, r1 = 1,2 , E = V, r2 = 0,4 , R = 28, 4 , hiệu điện hai đầu đoạn mạch đo UAB = V a) Tính cường độ dịng điện chạy qua đoạn mạch cho biết chiều b) Cho biết... luật ôm viết cho mạch kín chứa máy phát là: I1 E1 + E R r1 r2 2,5 r2 18 E E 2,5r2 (1) + Với hình b ta thấy máy máy phát máy máy thu nên định luật ơm viết cho mạch kín
Ngày đăng: 15/12/2022, 22:12
Xem thêm: