Dạng 3 Định luật Ôm cho toàn mạch 1 Lí thuyết Xét mạch điện kín bao gồm nguồn điện có suất điện động , điện trở trong r nối với mạch ngoài là các vật dẫn có điện trở tương đương là NR như hình vẽ Su[.]
Dạng 3: Định luật Ơm cho tồn mạch Lí thuyết - Xét mạch điện kín bao gồm: nguồn điện có suất điện động , điện trở r nối với mạch ngồi vật dẫn có điện trở tương đương R N hình vẽ: - Suất điện động nguồn điện có giá trị tổng độ giảm điện mạch mạch trong: = I.( R N + r ) = IR N + Ir - Khi đó, cường độ dịng điện mạch xác định thơng qua định luật Ôm: I = RN + r Nội dung định luật: cường độ dịng điện chạy mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần mạch - Lưu ý : I = RN + r = I.(R N + r) = U N + Ir Nếu =I.R N = UN r = mạch hở (I = 0) - Khi xảy tượng đoản mạch, cường độ dịng điện mạch kín đạt giá trị lớn R N = Cường độ dịng điện I = r - Nhiệt lượng tỏa mạch mạch là: Q = ( R N + r ).I2 t - Hiệu suất nguồn điện: H= UN RN = E RN + r Trong đó: ,r suất điện động điện trở nguồn R N : điện trở tương đương mạch ngoài, đơn vị Q: nhiệt lượng, đơn vị J H: Hiệu suất nguồn điện, đơn vị % Bài tập Dạng 1: Định luật Ơm cho mạch kín Phương pháp giải Mạch kín bao gồm nguồn điện trở Áp dụng cơng thức định luật Ơm tồn mạch để giải tập Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Hai điện trở R = 3, R = 5 mắc vào nguồn ( ,r ) Khi R , R mắc nối tiếp cường độ dịng điện mạch I N = 0, 4A Khi R , R song song cường độ mạch IS = 1,6A Tìm ,r ? 49 A r = ; = V 15 B r = 0,1; = 3,6V 10 C r = ; = V 3 D r = 0,5; = 3,4V Lời giải chi tiết Khi R mắc nối tiếp với R Khi R N = R1 + R = + = 8 Suy ra: I N = → 0,4 = (1) RN + r 8+r Khi R song song với R Khi R N ' = R 1R 3.5 = = 1,875 R1 + R + Suy ra: IS = → 1,6 = ( 2) R N '+ r 1,875 + r r = Từ (1) (2) suy = 49 V 15 Chọn đáp án A Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ Biết nguồn điện có suất điện động = 10V có điện trở r = 1 , điện trở R1 = 5;R = 6;R = 8 Xác định cường độ dòng điện I chạy qua nguồn điện A 0,3A B 0,4A C 0,5A D 0,6A Lời giải chi tiết Ta có điện trở R1;R ;R mắc nối tiếp, suy R N = R1 + R + R3 = + + = 19 Cường độ dòng điện I chạy qua nguồn là: I = Chọn đáp án C 10 = = 0,5A R N + r 19 + Dạng 2: Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa tụ điện Phương pháp giải - Áp dụng công thức tính cường độ dịng điện mạch điện có nguồn điện, tụ điện + Định luật Ơm cho tồn mạch: I = RN + r + Cơng thức tính điện dung tụ điện: C = Q U Trong đó: C điện dung tụ điện, đơn vị F Q điện tích tụ điện, đơn vị C Chú ý: + Dịng điện khơng đổi khơng qua tụ điện nên bỏ đoạn mạch chứa tụ điện để mạch đơn giản + Nếu chưa biết chiều dòng điện mạch chọn chiều cho dịng điện để tính: kết I > chiều chọn I < cần đảo lại chiều chọn Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho mạch điện hình vẽ Trong = 20V;r = 2;R1 = R = 4;C1 = 3.10−7 F;C = 5.10−7 F Tính điện tích hai tụ điện khóa K mở? A Q1 = Q = 1C B Q1 = Q = 2C C Q1 = Q2 = 3C D Q1 = Q = 4C Lời giải chi tiết Vì dịng điện chiều khơng qua tụ điện nên mở khóa K dịng điện chạy qua R R Dòng điện chạy mạch là: I = 20 = = 2A R1 + R + r + + Hiệu điện hai điểm AB là: U AB = I.R12 = 2.( + ) = 16V Vì hai tụ điện mắc nối tiếp, điện dung tụ là: C = C1C = 1,875.10−7 F C1 + C2 Hiệu điện tụ là: U = UAB = 16V Điện tích tụ điện là: Q1 = Q2 = Q = CU = 1,875.10−7.16 = 3.10−6 C = 3C Chọn đáp án C Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ: Trong UAB = 10V;R = 10;R1 = 4;R = 6;C1 = 1F;C2 = 4F Tính điện tích tụ tụ điện K mở? A Q1 = Q = 6C B Q1 = Q = 7C C Q1 = Q2 = 8C D Q1 = Q = 9C Lời giải chi tiết Khi khóa K mở, mạch điện vẽ lại hình sau đây: Vì hai tụ điện mắc nối tiếp, nên điện dung tụ điện là: C = C1C = 0,8F C1 + C2 Hiệu điện tụ là: U = U AB = 10V Điện tích tụ là: Q1 = Q = Q = CU = 0,8.10−6.10 = 8C Chọn đáp án C Bài tập vận dụng Bài 1: Cho mạch điện hình vẽ, = 10V,r = 1;R1 = R = 2;R = 4;R = 8 Tìm cường độ dịng điện mạch U AB ? A I = 2A;UAB = 6V B I = 2,25A;UAB = 6,75V C I = 2,5A;UAB = 7,5V D I = 3A;UAB = 9V Chọn đáp án C Bài 2: Xét mạch kín gồm nguồn điện có suất điện động = 4V , điện trở r = 0,2 mắc với điện trở R = 99,8 Tìm hiệu điện hai cực nguồn điện? A 0,992V B 1,992V C 2,992V D 3,992V Chọn đáp án D Bài 3: Có mười nguồn loại có suất điện động = 3V điện trở r = 1 Mắc nguồn thành hỗn hợp đối xứng gồm hai dãy song song Suất điện động b điện trở rb bao nhiêu? A = 20V;r = 2,5 B = 20V;r = 5 C = 15V;r = 2,5 D = 15V;r = 5 Chọn đáp án C Bài 4: Cho mạch điện hình vẽ Trong 1 = 2 = 12V;r = 1;R1 = 6;R = 8 Cường độ dòng điện chạy mạch là: (chọn đáp án gần nhất) A 0,5A B 0,6A C 0,7A D 0,8A Chọn đáp án D Bài 5: Một nguồn điện gồm acquy giống mắc hình vẽ Mỗi acquy có suất điện động = 2V;r = 1 Suất điện động điện trở nguồn bao nhiêu? A b = 6V;rb = 1,5 B b = 5V;rb = 1,5 C b = 6V;rb = 1 D b = 5V;rb = 1 Chọn đáp án A Bài 6: Cho mạch điện hình vẽ có: 1 = 12V; 2 = 10V;R1 = 4;R = 6;r1 = r2 = 1 Xác định công suất tiêu thụ nguồn? (chọn đáp án gần nhất) A 22W 18W B 22W 28W C 12W 18W D 12W 28W Chọn đáp án A Bài 7: Cho mạch điện hình vẽ, bỏ qua điện trở dây nối Biết 1 = 5V; 2 = 12V;r1 = 0,5;r2 = 1;R = 4;UAB = 10V Xác định cường độ dòng điện qua mạch? (chọn đáp án gần nhất) A 0,25A B 0,35A C 0,45A D 0,55A Chọn đáp án D Bài 8: Một nguồn điện có điện trở 0,5 mắc nối tiếp với điện trở 2 thành mạch kín Khi hiệu điện hai cực nguồn điện 10V Cường độ dòng điện suất điện động nguồn mạch bao nhiêu? A I = 4A; = 12,5V B I = 4A; = 10V C I = 5A; = 12,5V D I = 5A; = 10V Chọn đáp án C Bài : Cho mạch điện hình vẽ: Trong đó: = 10V;r = 1;R1 = 2;R = 4;R = 1 Tính dịng điện chạy qua nguồn? A 0,5A B 0,75A C 1A D 1,25A Chọn đáp án D Bài 10: Một acquy nạp điện với cường độ dòng điện nạp 2A hiệu điện đặt vào hai cực acquy 10V Xác định điện trở tương đương acquy biết suất phản diện acquy điện 5V? A 1,5 B 2 C 2,5 D 3 Chọn đáp án C ... suất nguồn điện, đơn vị % Bài tập Dạng 1: Định luật Ơm cho mạch kín Phương pháp giải Mạch kín bao gồm nguồn điện trở Áp dụng cơng thức định luật Ơm tồn mạch để giải tập Ví dụ minh họa Ví dụ 1:... tụ là: U = U AB = 10V Điện tích tụ là: Q1 = Q = Q = CU = 0,8.10−6.10 = 8C Chọn đáp án C Bài tập vận dụng Bài 1: Cho mạch điện hình vẽ, = 10V,r = 1;R1 = R = 2;R = 4;R = 8 Tìm cường độ dịng... Chọn đáp án C Bài 4: Cho mạch điện hình vẽ Trong 1 = 2 = 12V;r = 1;R1 = 6;R = 8 Cường độ dòng điện chạy mạch là: (chọn đáp án gần nhất) A 0,5A B 0,6A C 0,7A D 0,8A Chọn đáp án D Bài 5: Một