Dạng 5 Ghép các nguồn điện thành bộ 1 Lí thuyết Bộ nguồn ghép nối tiếp Bộ nguồn nối tiếp là bộ nguồn gồm n nguồn điện được ghéo nối tiếp với nhau, trong đó cực âm của nguồn điện trước được nối bằng dâ[.]
Dạng 5: Ghép nguồn điện thành Lí thuyết - Bộ nguồn ghép nối tiếp: Bộ nguồn nối tiếp nguồn gồm n nguồn điện ghéo nối tiếp với nhau, cực âm nguồn điện trước nối dây dẫn với cực dương nguồn điện tiếp sau thành dây liên tiếp + Suất điện động nguồn ghép nối tiếp tổng suất điện động nguồn có bộ: b = 1 + 2 + + n + Điện trở rb nguồn điện ghép nối tiếp tổng điện trở nguồn có bộ: rb = r1 + r2 + + rn - Bộ nguồn song song: nguồn gồm n nguồn điện giống ghép song song với nhau, nối cực dương nguồn vào điểm A nối cực âm nguồn vào điểm B + Nếu có m nguồn giống nguồn có suất điện động điện trở r ghép song song suất điện động nguồn điện trở nguồn r xác định: b = ;rb = n - Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng nguồn gồm n dãy ghép song song với nhau, dãy gồm m nguồn điện giống ghép nối tiếp hình vẽ: + Nếu có n dãy, dãy có m nguồn Mỗi nguồn có suất điện động điện trở r ghép nối tiếp suất điện động điện trở xác mr định: b = m;rb = n - Đối với nguồn điện (máy phát): dòng điện vào cực âm từ cực dương Định luật Ôm cho mạch chứa máy phát: I = U AB + p rp + R + U AB : tính theo chiều dòng điện từ A đến B qua mạch ( U AB = − U BA ) - Đối với mạch chứa máy thu: dòng điện vào cực dương từ cực âm Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa máy thu điện: I = U AB − t rt + R + U AB : tính theo chiều dịng điện từ A đến B qua mạch - Đoạn mạch chứa máy phát điện thu điện Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn máy thu: I = U AB + p − t R + rt + rp Hiệu suất nguồn điện: điện nằng tiêu thụ có ích chia cho tổng điện tiêu thụ mạch mạch H= A ' UN RN = = A RN + r Trong đó: H hiệu suất nguồn điện A’ điện tiêu thụ có ích A tổng điện tiêu thụ mạch mạch Các dạng tập Dạng Định luật ôm cho đoạn mạch chứa nguồn phát Phương pháp giải: Áp dụng công thức định luật Ôm cho mạch chứa máy phát: I = U AB + p rp + R Chú ý: Nếu chưa biết chiều dịng điện mạch chọn chiều cho dịng điện để tính: + kết cho I > chiều chọn + kết cho I < cần đảo lại chiều chọn Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho đoạn mạch điện gồm nguồn điện = 10V;r = 1 nối tiếp với điện trở R = 5 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch AB -7V Cường độ dòng điện chạy qua mạch bao nhiêu? A 0,5A B 0,75A C 1A D 1,25A Lời giải chi tiết Giả sử chiều dịng điện từ A đến B Khi mạch chứa nguồn phát Áp dụng công thức định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn phát: I= U AB + −7 + 10 = = 0,5A r+R 1+ Vậy chiều dòng điện từ A đến B I = 0,5A Chọn đáp án A Ví dụ 2: Cho đoạn mạch hình vẽ, 1 = 6V,r1 = 1, 2 = 4V,r2 = 0,5,R = 25 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch đo U AB = 8V Tính cường độ địng điện chạy qua đoạn mạch? (chọn đáp án gần nhất) A 0,18A B 0,28A C 0,38A D 0,48A Lời giải chi tiết Giả sử dòng điện đoạn mạch có chiều từ A đến B Khi nguồn máy phát nguồn máy thu Áp dụng định luật Ơm cho đoạn mạch AB, ta có: I= U AB + 1 − 8+6−4 20 = = 0,38A R + r1 + r2 25 + + 0,5 53 Chọn đáp án C Dạng 2: Định luật ôm cho đoạn mạch chứa nguồn thu Phương pháp giải Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa máy thu điện: I = U AB − t rt + R Chú ý: Nếu chưa biết chiều dịng điện mạch chọn chiều cho dịng điện để tính: + kết cho I > chiều chọn + kết cho I < cần đảo lại chiều chọn Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho mạch điện hình vẽ, 1 = 10V;r1 = 1; 2 = 5V;r2 = 0,5;R = 24,5 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch 2V Xác định cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch chiều dịng điện? A Dịng điện có chiều từ B đến A, I = 0,5A B Dòng điện có chiều từ A đến B, I = 0,5A C Dịng điện có chiều từ B đến A, I = 0,2A D Dịng điện có chiều từ A đến B, I = 0,2A Lời giải chi tiết Giả sử dòng điện đoạn mạch có chiều từ A đến B Khi nguồn máy thu Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch AB, ta có: I= U AB − ( 1 + ) − (10 + ) = = −0,5A R + r1 + r2 24,5 + + 0,5 Vì I < nên dịng điện có chiều từ B đến A nguồn nguồn phát Chọn đáp án A Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ, 1 = 10V, 2 = 4V; 3 = 12V;r1 = r2 = r3 = 1;R1 = 4;R = 6;R = 40;R = 10 Xác định cường độ dòng điện mạch? A 0,085A B 0,095A C 0,85A D 0,95A Lời giải chi tiết Ta có nguồn máy phát, nguồn máy thu Mạch có: R 1ntR nt(R R ) Tổng trở mạch là: R N = R + R + R 3R 40.10 = 4+6+ = 18 R3 + R4 40 + 10 Áp dụng định luật Ơm, cường độ dịng điện mạch là: I= 1 + − 3 10 + − 12 = 0,095A R N + r1 + r2 + r3 18 + + + Chọn đáp án B Ví dụ 3: Một nguồn điện có suất điện động điện trở 1 Nối điện trở R = 4 vào hai cực nguồn điện thành mạch kín Tính hiệu suất nguồn? A 70% B 80% C 90% D 100% Lời giải chi tiết Hiệu suất nguồn điện là: H = R = = 80% R + r +1 Chọn đáp án B Bài tập vận dụng Bài 1: Hai nguồn điện giống nhau, nguồn có suất điện động 4V, điện trở 1,5 , mắc song song với nối với điện trở R Điện trở R để cường độ dịng điện qua 1A? A 3 B 3,25 C 3,5 D 3,75 Chọn đáp án B Bài 2: Có nguồn loại có suất điện động = 2V 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 b = 8V,rb = 1 B b = 8V,rb = 2 C b = 10V;r = 1 D b = 10V,rb = 2 Chọn đáp án B Bài 3: Cho mạch điện hình vẽ Trong 1 = 2 = 15V;r = 1;R1 = 4;R = 8 Cường độ dòng điện chạy mạch là: A 0,8A B 1A C 1,2A D 1,4A Chọn đáp án C Bài 4: Nguồn điện với suất điện động , điện trở r, mắc với điện trở R = r, cường độ dòng điện mạch I Nếu thay nguồn điện nguồn điện giống hệt mắc nối tiếp cường độ dịng điện mạch là: A I' = I B I' = I C I' = I D I' = I Chọn đáp án D Bài 5: Cho mạch điện hình vẽ, bỏ qua điện trở dây nối Biết 1 = 8V; 2 = 10V;r1 = 0,5;r2 = 1;R = 6;UAB = 10V Xác định cường độ dòng điện qua mạch? (chọn đáp án gần nhất) A 0,5A B 1A C 1,5A D 2A Chọn đáp án B Bài 6: Cho nguồn gòm 12 pin giống nhau, pin có suất điện động 2V điện trở 1,2 mắc hình vẽ Có thể thay 12 pin nguồn có suất điện động b điện trở rb có giá trị bao nhiêu? A b = 15V;rb = 7,5 B b = 15V;rb = 7,2 C b = 16V;rb = 7,2 D b = 16V;rb = 7,5 Chọn đáp án C Bài 7: Cho mạch điện hình vẽ, nguồn có = 1V;r0 = 1,R1 = 6;R = 10;R = 5 Xác định cường độ dịng điện qua mạch chính? (chọn đáp án gần nhất) A 0,2A B 0,25A C 0,28A D 0,3A Chọn đáp án C Bài 8: Hai nguồn điện giống nhau, nguồn có suất điện động 1,5V, điện trở 0,5 , mắc song song với nối với điện trở R Điện trở R để cường độ dòng điện qua 1,2A? A 1 B 2 C 3 D 4 Chọn đáp án A Bài 9: Có 16 nguồn điện giống nhau, suất điện động điện trở nguồn = 1V r = 1 , mắc hỗn hợp đối xứng thành dãy song song với (mỗi dãy có sáu nguồn điện mắc nối tiếp) Suất điện động điện trở nguồn là: A b = 4V, rb = 4 B b = 4V,rb = 1 C b = 1V,rb = 1 D b = 1V,rb = 4 Chọn đáp án B Bài 10: Có pin giống nhau, pin có suất điện động điện trở r Suất điện động điện trở pin ghép song song là: A r B 2r C r D 4r Chọn đáp án C ... r Trong đó: H hiệu suất nguồn điện A’ điện tiêu thụ có ích A tổng điện tiêu thụ mạch mạch Các dạng tập Dạng Định luật ôm cho đoạn mạch chứa nguồn phát Phương pháp giải: Áp dụng công thức định... D 100% Lời giải chi tiết Hiệu suất nguồn điện là: H = R = = 80% R + r +1 Chọn đáp án B Bài tập vận dụng Bài 1: Hai nguồn điện giống nhau, nguồn có suất điện động 4V, điện trở 1,5 , mắc song... 10V,rb = 2 Chọn đáp án B Bài 3: Cho mạch điện hình vẽ Trong 1 = 2 = 15V;r = 1;R1 = 4;R = 8 Cường độ dòng điện chạy mạch là: A 0,8A B 1A C 1,2A D 1,4A Chọn đáp án C Bài 4: Nguồn điện với suất