Luyện thi vào Chuyên li phần điện

Quy ớc chiều dòng điện là chiều chuyển dời có hớng của các hạt mang điện tích dơng, Theo quy ớc đó ở bên ngoài nguồn điện dòng điện có chiều đi từ cực dơng, qua vật dẫn Độ chênh lệch về

r r

r r 4

3 2

1 =

I I I I r

r I

I r

r

3 4 4 3 1 2 2

; 4 3 2

1

r r

r r ≠

Phần Điện học A/ Tóm tắt kiến thức

trong vật dẫn đó Muốn vậy chỉ cần nối 2 đầu vật dẫn với 2 cực của nguồn điện thành mạch kín

Càng gần cực dơng của nguồn điện thế càng cao Quy ứơc điện thế tại cực dơng của

nguồn điện , điện thế là lớn nhất , điện thế tại cực âm của nguồn điện bằng 0

Quy ớc chiều dòng điện là chiều chuyển dời có hớng của các hạt mang điện tích dơng, Theo quy ớc đó ở bên ngoài nguồn điện dòng điện có chiều đi từ cực dơng, qua vật dẫn

Độ chênh lệch về điện thế giữa 2 điểm gọi là hiệu điện thế giữa 2 điểm đó : V A -V B =

2/ Mạch điện:

a Đoạn mạch điện mắc song song:

*Tíh chất: 1 Uchung

2 cờng độ dòng điện trong mạch chính bằng trổng cờng độ dòng điện trong các mạch rẽ

I=I1+I2+ +In

3.Nghịch đảo của điện trở tơng đơng bằng tổng các nghịch đảo của các điện trở thành phần

R=R1+R2+ +Rn

.I1R1=I2R2= =InRn=IR

đoạn mạch mắc song song là R=r/n

thành phần.

b Đoạn mạch điện mắc nối tiếp:

*tính chất: 1.I chung

2 U=U1+U2+ +Un

3 R=R1+R2+, Rn

*Từ t/c 1 và công thức của định luật ôm I=U/R ⇒ U1/R1=U2/R2= Un/Rn (trong đoạn mạch nối tiếp, hiệu điện thế giữa 2 đầu các vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của chúng)

⇒ Ui=U Ri/R

hơn mỗi điện trở thành phần.

Mạch cầu cân bằng có các tính chất sau:

- về điện trở: ( R5 là đờng chéo của cầu)

-Về dòng: I5=0

-về HĐT : U5=0

suy ra

Mạch cầu không cân bằng: I5 khác 0; U5khác 0

các quy tắc biến đổi mạch điện tơng đơng ( ở phần dới )

*Trờng hợp cả 5 điện trở đều khác 0 sẽ xét sau

3/ Một số quy tắc chuyển mạch:

a/ chập các điểm cùng điện thế: "Ta có thể chập 2 hay nhiều điểm có cùng điện thế thành một điểm khi biến đổi mạch điện tơng đơng."

l

R =ρ.

(Do V A -V b = U AB =I R AB→ Khi R AB =0;I ≠0 hoặc R AB ≠0,I=0 →V a =V b Tức A và B cùng

điện thế)

Các trờng hợp cụ thể: Các điểm ở 2 đầu dây nối, khóa K đóng, Am pe kế có điện trở

cân bằng

song với một vật dãn có điện trở bằng 0( điện trở đã bị nối tắt) ; vôn kế có điện trở rất lớn (lý tởng).

4/ Vai trò của am pe kế trong sơ đồ:

* Nếu am pe kế lý tởng ( Ra=0) , ngoài chức năng là dụng cụ đo nó còn có vai trò nh dây nối do đó:

đ-ơng( khi đó am pe kế chỉ là một điểm trên sơ đồ)

2 nút mà ta mắc am pe kế ( dạ theo định lý nút).

tính bằng công thức: Ia=Ua/Ra

5/ Vai trò của vôn kế trong sơ đồ:

a/ trờng hợp vôn kế có điện trỏ rất lớn ( lý tởng):

đầu đoạn mạch đó:

UV=UAB=IAB RAB

*TRong trờng hợp mạch phức tạp, Hiệu điện thế giữa 2 điểm mắc vôn kế phải đợc tính bằng công thức cộng thế: UAB=VA-VB=VA- VC + VC- VB=UAC+UCB

*có thể bỏ vôn kế khi vẽ sơ đồ mạch điện tơng đơng

sơ đồ tơng đơng ta có thể thay điện trở ấy bằng một điểm trên dây nối), theo công thức của định luật ôm thì cờng độ qua các điện trở này coi nh bằng 0 ,( IR=IV=U/∞=0)

bằng công thức UV=Iv.Rv

6/.Định lý nút :Tổng các dòng điện đi vào một nút bằng tổng các dòng điện đi ra khỏi nút đó

7/ Công thc điện trở: R =? ;

8/ Định luật ôm: I = U/R

B Bài tập

I Công thức điện trở

4 d2

π

s

l.

ρ

ρ

1.1Một dây dẫn đồng tính có chiều dài l Nếu gấp nó lại làm đôi, rồi gập lại làm bốn, thì điện trở của sợi dây chập 4 ấy bằng mấy phần điện trở sợi dây ban đầu

( Đ/S:R1=1/16R)

1.2 Một đoạn dây chì có điện trở R Dùng máy kéo sợi kéo cho đờng kính của dây giảm

đi 2 lần , thì điện trở của dây tăng lên bao nhiêu lần.(ĐS: 16 lần)

2700kg/m3)

1.4 Một cuộn dây đồng đờng kính 0,5 mm,quấn quanh một cái lõi hình trụ dài 10cm, đ-ờng kính của lõi là 1cm và đđ-ờng kính của 2 đĩa ở 2 đầu lõi là 5cm Biết rằng các vòng dây đợc quán đều và sát nhau Hãy tính điện trở của dây

dây

đối diện nhau, cách nhau 4cm ,nhng sát đáy bình.Độ rộng mỗi tấm là 2cm, độ dài của

a tính điện trở suất của dung dịch dẫn điện

c Để điện trở của bình trở lại giá trị ban đầu,phải thay đổi khoảng cách giữa 2 tấm là bao nhiêu, theo hớng nào?

Gợi ý cách giải

1.1 Điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiêù dài, tỉ lệ nhịch với tiết điện của dây Theo đề bài, chiều dài

giảm 4 lần,làm điện trở giảm 4 lần mặtkhác tiết diện lại giảm 4 lần làm điện trở giảm thêm 4 lần nữa thành thử điện trở của sợi dây chập 4 giảm 16 lần so với dây ban đầu.

1.4 Tính số vòng trong mỗi lớp: n=100/0,5=200

Tính độ dày phần quấn dây: (5-1): 2.10=20m

Số lớp p=20: 0,5=40( lớp)

Tổng số vòng dây: N=n.p=8000 vòng

Đờng kính t/b của mỗi vòng: d=(5+1):2=3cm

Chiều dài củadây: l= π dn=753,6m

Tiết diện t/b của dây: S =

Điện trở của dây: R =

1.6 a.diện tích miếng đồng ngập trong d/d:S1 =a.h → điện trở suất của dây ban đầu = R 1 S 1 /1 1

b thể tích d/d ban đầu là v 1 =400cm 3 , thể tích d/d lúc sau là v 2 =500cm 3 → tỉ số giữa nồng độ d/d lúc

đầu và lúc sau:

= 5/4 (nồng độ d/d càng cao khả năng dẩn điện càng tốt, suất điện trở càng bé) Tiết diện dây dẩn lúc sau: S 2 = a.( h+0,02)= → điểntở của bình R 2 = 2 l/S 2 =6 Ω

c l x =R 1 S 2 / ρ2=4,27m

II.ghép điện trở-tính điện trở-đo điện trở II.1.ghép điện trở

2.1 Có 3 điện trở giống hệt nhau, hỏi có thể tạo đợc bao nhiêu giá trị điện trở khác

nhau

Nếu 3 điện trở có giá trị khác nhau R1, R2, R3 thì tạo đợc bao nhiêu?

loại để khi mắc chúng:

(S 121/nc9)

nh thế nào, để đợc một điện trở cá giá trị nguyên cho trớc? Xét các trờng hợp X=6, 7,8,9( Ω)

R=0,6 Ω (S121/nc9)

ρ

ρ

1 2

1

2

2

1 = =

v

v

k k

ρ1

2.5 Cho một mạch điện nh hình vẽ 1.8 ;UBD khômg đổi bằng 220v, R1=170 Ω, R1

R

Am pe kế chỉ 1A R là một bộ gồm 70 chiếc điện trở nhỏ mắc nối tiếp, thuộc 3

loại khác nhau: 1,8 Ω, 2 Ω, 0,2 Ω.Hỏi mỗi loại có bao nhiêu chiếc?

RBC=16,5 Ω

mắc chúng vào 3 điểm A,B,C?

Điển trở của mạng đo theo ba cạnh AB, BC, CA lần lợt là a,b,c Tính

x,y,z Xét các trờng hợp

1/ a=5 Ω, b= 8 Ω, c= 9 Ω ĐS 1/ x=6, y= 12, z=18

2/ a=8 Ω, b= 18 Ω, c= 20 Ω 2/ x=9, y=27, z=45

2.8 ** Một hộp đen ( tơng tự nh ở bài 1.6) Có RAB= 20 Ω, RBC==45 Ω, RAC=50 Ω.Xác

định các điện trở và vẽ sơ đồ cách mắc chúng vào 3 điểm A,B,C

(xem cácbài 2.9*, 2.10*,2.11* NC9/ĐHQG)

ĐHQG

2.5NC9 /ĐHQG

II 2.Đo điện trở: ( Bài tập thực hành)

2.9 Dùng 1 am pe kế có điện trở rất nhỏ, một cái điện trở đã biết trớc trị số r, một bộ ắc

quy và một số dây nối Hãy xác định điện trở của một vật dẫn X.( cho rằng bộ ắc quy nối với mạch ngoài hiệu điện thế tại 2 cực của nó vẫn không thay đổi); (S/121/nc9)

2.10 Cho một am pe kế, một vôn kế, một bộ ắc quy và một số dây nối.Hãy xác định

điện trở của một vật dẫn x Xét 2 trờng hợp

a Am pe kế có điện trỏ rất nhỏ, vôn kế có điện trỏ rất lớn ( Am pe kế và vôn kế lí tởng)

b Am pe kế có điện trở đáng kể,vôn kế có điện trở hữu hạn

2.11.Dùng một vôn kế có điện trở rất lớn,một cái điện trở đã biết trớc điện trở của nó là

r,một bộ ắc quy và một số dây nối Hãy xác định điện trở của vật dẫn x (S/121/nc9)

2.12:Xác định điện trở xuất của chất làm dây dẩn với các dụng cụ: am pe kế, vôn kế,

bộ ắc quy,thớc đo chiều dài, thớc kẹp và một số dây nối khác (S/121)

2.12.Ba cái điện trở mắc với nhau trong hộp kín nh hình vẽ Hãy tìm các điện trở

nối (S/121/nc9)

một số dây nối(có suất điện trở bé) bộ pin, thớc thẳng có thang đo

trở đó

2.16 Làm thế nào đo đợc HĐT của mạng điện cao hơn 220 v , nếu có những vôn kế với

thang đo chỉ đến 150V? ( điện trở các vôn kế nh nhau)

2.17.Cho một hộp đen (hình 2.10) có 3 cực ra, vôn kế, am pe kế, nguồn điện các dây

nối Biết rằng trong hộp có 3 điện trở mắc hình sao Hãy xác định đọ lớn của các điện trở đó

A

B D Hình1.8

2.18 Trong hộp kín A có một bóng đèn pin, trong hộp kín B có một điện trở Làm thế

( xem bài 117 /S121/nc9)

2.19 Bằng cách nào, khi nhúng 2 dây dẩn nối với 2 cực của một nguồn điẹn vào một

cốc nớc, có thểnhận biết đợc là có tồn tại hay không giữa chúng một hiệu điện thế?

2.20 Để xác định xem cực nào của nguồn điện là cực dơng còn cực nào là cực âm, trên

thực tế ngời ta thờng đặt vào trong cốc nớc các đầu dây dẫn nối với 2 cực và quan sát thấy ở gần một trong 2 dâỷ dẩn nào đó tỏa ra nhiều khí hơn Theo số liệu đó làm thế nào xác định đợc cực nào là cực âm?

biến trở có giá trị biết trớc Làm thế nào để xác định đợc hiệu điện thế ( nc8)

không bị hỏng Trên mặt thang chia độ của chúng chỉ có các vạch chia, không có chữ

số Dùng 2 am pê kế trên cùng với nguồn có hiệu điện thế không đổi,cha biết, một điện trỏ mẫu R1 đã biết giá trị và các đây nối để xác định điện trở Rx cha biết.Hãy nêu phơng

án thí nghiệm (có giải thích) Biết rằng độ lệch của kim am pe kế tỉ lệ thuận với cờng

độ dòng điện chạy qua nó (cn8)

( hãy giải lại bài toán khi chỉ có một ampekế)

III.Định luật ôm cho đoạn mạch- cho toàn mạch

 Tóm tắt lí thuyết:

 Cho mạch điện gồm một điện trở R mắc giữa 2 cực của nguồn điện

một chiều có suất điện độngE, điện trở trong r (h-A).gọi cờng độ dòng

điện trong mạch là I ta có

R r

E I

+

= (1)

 Từ công thức * của định luật ôm cho toàn mạch ⇒ E=I(.r+R)hay

E=I.r+I.R (2)

 Dấu của E và I trong mạch điện có nhiều nguồn ( hình B):Trongmạch

điện có nhiều nguồn,để viết dấu của nguồn và cờng độ dòng điện chạy

qua các đoạn mạch ta làm nh sau:

- Chọn chiều của dòng điện trong các đoạn mạch( chọn tùy ý)

-Chọn chiều xét của mạch kín đang quan tâm - lấy dấu (+) cho nguồn

E nếu chiều đang xét qua nó có chiều từ cực âm (-) sang cực dơng (+ ) ,

lấy dấu (+) cho cờng độ dòng điện I nếu chiều dòng điện chạy qua điện

trở ( hay đoạn mạch) cùng với chiều tính mà ta đã chọn.

Ví dụ:ở hình-B tạm quy ớc chiều dòng điện trong mạch nh hình vẽ,xét

mạch kín CABC( theochiều C → A → B → C) thì: E 1 lấy dấu(+), E 2 lấy

dấu (-),I 1 và I 2 lấy dấu (+)nên ta có phơng trình thế E 1 -E 2 =I 1 r 1 +I 2 r 2

 Bài tập vận dụng:

Ω, r2 = 3 Ω

đó và UAB

lớn ?

 Bài tập khác: Đề thi

HSG tỉnh ( 2001-2002),Bài

3 ( trang 86 CC), bài 100

( trang 23/cc)

 Tóm tắt lí thuyết:

*Quy tắc biến đổi mạch

hình sao thành mạch hình

tam giác:

R R

R R R

x

3 2 1

3

1

+ +

=

R R

R R R

z

3 2 1

3

2 + +

=

R R

R R R

y

3 2 1

2

1 + +

=

R1=

z

zx yz

1=

x

zx yz

1=

y

zx yz

xy+ +

*Quy tắc chuyển mạch hình tam giác thành hình sao:

trang 66 sách vật lí nâng cao 9-ĐHQG

 Bài tập vận dụng

3.2.1: Cho mạch điện nh hình vẽ 3.3.1 , R1 = R2 = 1 Ω, R3 =2 Ω,R4=3 Ω,R5=4 Ω.,

3.2.2 Cho mạch điện nh hình 3.3.1, R1 = R2 = 1 Ω, R3 =2

Ω,R4=3 Ω,R5=4 Ω ,I5=0,5A và có chiều từ C đến D Tìm Hiệu

điện thếgiữa 2 điểm A và B

3.2.3 Cho mạch điện nh hình 3.3.1, R1 = R2 = 1 Ω, R3 =2

B

3.2.4 Chomạch điện nh hình 3.2.2.trong đó R1 = R4 = 6 Ω, R3

=R2=3 Ω; R5 là một bóng đèn loại (3V-1,5W)đấng sáng bình thờng.tính UAB?

Phơng pháp giải:

Bài 3.2.1:

*cách 1: đặt ẩn số là U 1 và U 3 ;U 5 Dựa vào công thức cộng thế tính U 2 ,U 4 theo U 1 và U 3 ( có thể đặt ẩn

là U 1 và U 4 )

lập phơng trình dòng tại các nút C và D theo các ẩn số đã chọn; → giải phơng trình tính đợc U 1 ,

U 3 → cờng độ dòng điện chạy trong các điện trở và trong mạch chính → điện trở tơng đơng của

đoạn mạch.

*Cách 2: đặt ẩn số là I 1 và I 3 , tính I 2 và I 4 theo ẩn số đã chọn Lập 2 phơng trình tính hiệu điện thế

AB ,giải hệ phơng trình → I 1 và I 2 → I 3 , I 4 ,I → R AB

*Cách 3: biến đổi mạch điện tơng đơng( tam giác thành sao hoặc ngợc lại), tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch, tính cờng độ dòng điện mạch chính → tính I 1 và I 3 từ hệ phơng trình I 1 +I 3 =I (1), và

I 1 R 1 +I 5 R 5 =I 3 R 3

Bài 3.2.2: Chọn cách giải 1

Đặt ẩn là U 1 và U 4 ( hoặc U 1 và U 3 ) → vận dụng công thức cộng thế, viết công thức tính U 2 và U 3

theo U 1 và U 4 , → Lập tiếp phớng trình tính U AB theo nhánh ACDB: U AB = U 1 + I 5 R 5 + U 4 =U AB (1) Lập thêm 2 phơng trình về dòng tại các nút C và D: ( 2 )

2

1 5

1

1

R U

U U R

U AB− +

2

4 5

4

4

R U

U U R

U AB− +

Giải hệ 3 phơng trình 3 ẩn trên sẽ tìm đợc U AB (từ đây lại có thể tìm đợc các đại lợng khác còn lại ) bài 3.2.3: giải tơng tự nh bài 3.3.2 nhng vì cha cho biết chiều của dòng điện I 5 do đó cần phải xác định chiều của I 5 trớc ( nếu chọn sai, có thể dẫn đến U AB <0 → vô lí)

3.3.1 Cho mạch điện nh hình 3.1, các điện trở Giống nhau, có giá trị là r ; điện trở của

pe kế khi

a.cả 2 khóa cùng đóng Chốt (+) của am pe kế mắc vào đâu?

b khi cả 2 khóa cùng mở?

R2=R3=3 Ω; R5= 0,5 Ω; UAB= 6 v

b Chốt (+) của am pe kế mắc vào đâu.

là I2=0,125A.Xác định Io khi bỏ ampekế đi?

3.3.4 ( 95NC9) Có 2 ampekế điện trở lầ lợt là R1 , R2 , một điện trở R=3 Ω, một nguồn

chỉ 2A

a.Tính R1 và R2 ?

qua R là bao nhiêu?

U, thì số chỉ của vôn kế là 100V nếu mắc vôn kế song song với R thì số chỉ của nó vẫn

3.3.7 (xem bài1- đề 9Trang 90 CC9)

mạnh điện có hiệu điện thế không đổi U mắc một vôn kế song song với một trong các

điện trở thì vôn kế chỉ U1

=(k-1)U1

b Chứng tỏ rằng: số chỉ của vôn kế khi mắc song song với k-p điện trở gấp

p

p

với khi mắc song song với p điện trở (vớik,p ∈ Z+; K > P )

chỉ của nó làU1 mắc vôn kế song song với R2 thì số chỉ của

nó là U2

a Chứng minh : U1 /U2 =R1 /R2

b Biết U=24V, U1 =12V, U2 = 8V Tính các tỉ số

Rv/R1 ;Rv/R2 ;điện trở Rv của vôn kế,và hiệu điệnthế thực tế

giữa 2 đầu R1 và R2 ? (NC9/XBGD)

vôn kế mắc nối tiếp( hình 3.3.10).Vôn kế V1 có R1 =5kΩ, và số chỉ là U1 =20V, vôn kế

chính tìm đợc chịu sai số do ảnh hởng của dụng cụ đo là bao nhiêu %? ( trích đề thi HSG tỉnh năm 2002-2003)

 Một số bài toán về đồ thị

3.4.1 Cho mạch điện nh hình vẽ 3.4.1.a: ampe kế lí tởng, U=12V Đồ thị biểu diễn sự

dạng nh hình

3.4.1.b.Tìm R1 , R2 ,

R3 ? (đề thi tuyển

sinh vào lớp 10

chuyên lí ĐHTN)

3.4.2 Xem bài 142(

NC9/ XBGD)

Tính công suất cực đại:

) (

2 2

R

r R

u

P

+

=

)

2

r

R U

R P

+

=

H

P P tp

4.1 Ngời ta lấy điện từ nguồn MN có hiệu điện thế U ra ngoài ở 2 chốt A,B qua một

điện trở r đặt trong hộp nh hình vẽ 1.1.Mạch ngoài là một điện trở R

thay đổi đợc, mắc vào A và B

a Xác định giá trị của R để mạch ngoài có công suất cực đại Tính

giá trị cực đại đó?

b Chứng tỏ rằng, khi công suất mạch ngoài nhỏ hơn công suất cực

đại(Pcđ) thì điện trở R có thể ứng với 2 giá trị là R1 và R2 và R1.R2

=r2

Phơng pháp:

 Thiết lập phơng trình tính công suất của mạch ngoài theo r và R : →

⇒P măc → R=r ⇒ giá trị của Pmăc

 Từ (1) suy ra PR 2 -(U 2 -2rP) 2 +r 2 P=0 → tính =4r 2 Pcđ( Pcđ P) → tìm điều kiện củađể phơng trình bậc 2 có2 nghiệm phân biệt → kết luận.

 Các bài tập khác: Bài 82, 84(S121 / NC8).

Cách mắc các đèn ( toán định mức).

a.Hỏi giữa 2 điểm AB có thể mắc tối đa bao nhiêu bóng đèn loại 6V-6w để chúng sáng bình thờng

b.Nếu có 12 bóng đèn loại 6V-6w thì phải mắc thế nào để chúng sáng bình thờng?

Phơng pháp giải

a Tính công suất cực đại của mạch ngoài → số bóng tối đa

b.- (Xét cách mắc đối xứng M dãy, mỗi dãy có n điện trở mắc nối tiếp→ có 3

phơng pháp)

-Lập phơng trình về dòng:I=U/(r+R) Theo 2 ẩn số m và n,Trong đó

m+n=12

-đặt phơng trình công suất:P=PAB+PBN Theo 2 biến số m và n trong đó m+n=12

-Đặt phơng trình thế: U=UMB+Ir theo 2 biến số m,n trong đó m+n=12

mắc các đèn 6V-6W vào 2 điểm A và B để chúng sáng bình thờng? Cách mắc nào có lợi hơn? tại sao?

Phơng pháp: a.cách mắc số bóng đèn.

Cách2: Từ phơng trình thế:E=UAB+I r Theo biến m và n, và phơng trình m.n=N( N là số bóng đợc mắc, m là số dãy, n là số bóng trong mỗi dãy) → phơng trình: m=16-n ( *), biện luận *→n<4 → n= { }; m={ }.

b Cách nào lợi hơn?→ xét hiệu suất Trong đóPi=Pđmn, Ptp=Pi+I 2 r hay Ptp=PI + (mIđ)2r So sánh hiệu suất của mạch điện trong các cách → kết luận

cách ghếp các bóng để chúng sáng bình thờng?

Phơng pháp giải: Xét cách mắc N bóng đèn thành m dãy, mỗi dãy có n bóng

mắc nói tiếp

*Đặt phơng trình thế:UMN=UMA+UAB →12=UAM+nUđ → khoảng xác định của n={1,2,3} (1)

* Đặt phơng trình công suất: PAB=NPđ →NPđ=15n-4,5n 2→ khoảng xác định của N:

→ tìm số dãy m: m=N/n (3) →Tìm Pđ= (4) → lập bảng giá trị của N,m Pđ Trong các trờng hợp n=1; n=2, n=3.→ đáp số

4.5:Có 5 bóng đèn cùng hiệu điện thế định mức 110v,công suất của chúng lần lợt là

10,15,40, 60, 75 oát.Phải ghép chúng nh thế nào để khi mắc vào mạch điện 220v thì chúng đềi sáng bình thờng?

cụm sao cho công suất tiêu thụ của chúng bắng nhau từ giả thiết →10+15+75=40+60 → cách mắc các đèn

4.6: Có 2 loại đèn cùng hiệu điện thế định mức 6V, nhng có công suất là 3w,và 5 w hỏi

a phải mắc chúng nh thế nào vào hiệu điện thế 12V để chúng sáng bình thờng?

b Các đèn đang sáng bình thờng, nếu 1 đèn bị hỏng thì độ sáng của các đèn còn lại tăng hay giảm nh thế nào? ( xem bài 120 nc9)

A E r B

) 2 ( 5 , 1

5 , 4 15 3

5

,

4

N

N

n n2

5 , 4

15 −

Q R

Q R

Q

n

n

=

=

2 2 1 1

Pt UIt t R

u2 = =

Phơng pháp giải:

a.Không thể mắc nối tiếp 2 loại đèn với nhau( vì sao?) → có thể mắc m bóngđèn loại 3w song song với nhau thành một cum và n bóng đèn 5 wsong song với nhau thành một cụm,rồi mắc 2 cụn đèn trên nối tiếp nhau sao cho hiệu điện thế ở 2 đầu các cụm đèn là 6V → công suất tiêu thụ điện của các cụm

đèn phải bằng nhau → phơng trình: 3m = 5n → nghiệm củaphơng trình

(* phơng án 2:Mắc2 loại đèn thành 2 cụm , mỗi cụm có cả 2 loại đèn

*phơng án 3: mắc 2 loạiđèn thành m dãy, trong mỗi dãy có 2 đèn cùng loại mắc nối tiếp )

b giả thiết một đèn trong cụm đèn 3Wbị cháy → điện trở củatoàn mạch bây giờ ? →cờng độ dòng

điện mạch chính?→hiệu điện thế ở 2 đầu các cụm đèn bây giờ thế nào? → kết luận về độ sáng của các đèn?

(Chu ý: muốn biết các đèn sáng nh thế nào cần phải so sánh hiệuđiện thế thực tế ở 2 đầu bóng đèn với hiệu điện thế định mức)

4.7: để thắp sáng bình thờng cùnglúc 12 đèn 3V-3 và 6 đèn 6V- 6 ,ngời ta dùng một

nguồn điện có suất điện động không đổi E=24V.dây dẫn nối từ nguồn đến nơitieu thụ

có điện trở toàn phần r=1,5 Ω

a số bóng đèn ấy phải mắc nh thế nào?

b Tính công suất và hiệu suất của nguồn? ( xem bài 128 NC9)

Phơng pháp giải:

a Từ giả thiết ⇒ cờng độ dòng điện định mức của các đèn bằng nhau → có thể mắc nối tiếp 2 bóng

đèn khác loại đó với nhau , Có thể thay12 bóng đèn 3V-3W bằng 6 bóng đèn 6V-6W → để tìm cách mắc các đèn theo dề bài ta tìm cách mắc 6+6=12bóng đèn 6V-6W(đã xét ở bài trớc) →nghiệm m={12;4} dãy; n={ 1;3} bóng → từ kết quả cách mắc 12 đền 6W, tìm các cách thay 1 đèn 6V-6Wbằng 2 đèn 3V-3Wta có đáp số của bài toán.( có 6 cách mắc )

b Chú ý - công suất của nguồn(là công suất toàn phần): Ptp=EI hayE=mIđ.; công suất có ích là tổng công suất tiêu thụ điện của các đèn:Pi=mn.Pđ; H=Pi/Ptp cách nào cho hiệu suất bé hơn thì cách mắc

đó lợi hơn( kinh tế hơn).

V.Định luật giun - len xơ

 Tóm tắt lý thuyết:

 Trong đoạn mạch mắc song song: Q1R1=Q2R2= =QnRn

 Trong đoạn mạch mắc nối tiếp :

 H=Qi/Qtp

lệ thuận với thời gian dòng điện chạy qua

Q1/t1=Q2/t2= Qn/tn=P

 Bài tâp:

5.1 Một ấm đun nớc bằng điện loại(220V-1,1KW), có dung tích1,6lít Có nhiệt độ ban

đầu là t1=200C

a.Bỏ qua sự mất nhiệt và nhiệt dung của ấm Hãy tính thời gian cần để đun sôi ấm nớc?

điện trở dây nung và giá tiền phải trả cho 1lít nớc sôi ? (xem bài 109NC9 )

b Giả sử ngời dùng ấm bỏ quên sau 2 phút mới tắt bếp hỏi lúc ấy còn lại bao nhiêu

Phơng pháp:-Lập phơng trình công suất tiêu thụ điện của động cơ:UI=I 2 r+Pc → 4r 2 -220+321=0 (*) Giải(*)vaf loại nghiệm không phù hợp đợc T=1,5A→ công suất tiêu thụ điện của động cơ:P=UI( cũng chính là công suất toàn phần) → Hiệu suấtH=Pc /P

( chú ý rằng công suất nhịêt của động cơ là công sút hao phí).

5.3 Dùng một bếp điện loại (220V-1KW), Hoạt đọng ở HĐT U=150V, để đun sôi ấm

n-ớc Bếp cóH=80%, Sự tỏa nhiệt từ ấm ra không khí nh sau: Thử ngắt điện, một phút

C2=4200j/kg.k,t1=200c.tính thới gian để đun nớc sôi? (xem 4.26 * NC9)

 Bài tập ở nhà: 4.23; 4.24; 4 25; 4 27 (NC9)

145a(BTVLnc9)

VI Bién trở- Toán biện luận:

4 sơ đồ( hình 6.1) Gọi R là điện trở của đoạn mạch CB (0 ≤ R ≤ R1 )

a.Tính điện trở của đoạn mạch MN trong mỗi sơ đồ

b.Với mỗi sơ đồ thì điện trở lớn nhất và nhỏ nhất là bao nhiêu? ứng với vị trí nào của C?

c Sơ đồ 6.1c có gì đáng chú ý hơn các sơ đồ khác?

6.2 Cho mạch điện nh hình vẽ 6.2 R=50 Ω, R1 =12 Ω, R2 =10

Ω , hai vôn kế V1 , V2 có điện trở rất lớn, khóa K và dây nối

a Để số chỉ của 2 Am pe kế bằng nhau, phải đặt con chạy C ở

vị trí nào?

khi k mở, thì phải đặt C ở vị trí nào?

= U2 và khi U1 =12V ( xem 82 NC9 /xb GD)

6.3Trong bộ bóng đen lắp ở hình 6.3 Các bóng đèn có cùng

điện trở R Biết công suất của

suất của các bóng còn lại (xem 4.1/NC9/ ĐHQG)

6.4 Cho mạch điện nh hình vẽ

6.4 biến trở có điện trở toàn phần

R0 =12 Ω, đèn loại (6V-3W),

U MN =15V Tìm vị trí con chạy C để

đèn sáng bình thờng

( xem: 4.10 /NC/ ĐHQG )

6.5.Trong mạch điện 6.4, kể từ vị trí của C mà đèn sáng bình

th-ờng, ta từ từ dich chuyển con chạy về phía A, thì độ sáng của

(4.11NC9)

V chỉ 8v, đèn loại (6V-3,6W)sáng bình thờng

a tính: R1 , R2 , R

( xem 4.13NC/XBGD )

(6V-3,6W), R 2 là biến trở, UMN =10 V không đổi

b Xác định R2 để công suất tiêu thụ của R2 cực đại

song cực đại ( Xem 4.14 nc9/XBGD)

không đáng kể

điện Biết rằng tiêu hao năng lợng trên Rx, R1 là có ích, trên R0 là vô ích

149 NC9/ XBGD)

phần R0 , Đ1 loại 3V-3W, Đ2 loại 6V-6W

b**.Từ vị trí dèn sáng bình thờng( ở câu a), ta di chuyển con chạy C về phía B Hỏi độ sáng của các đèn thay đổi thế nào?