Bài 9. Định luật Ôm đối với toàn mạch

Kiểm tra cũ Câu 1: Công suất nguồn điện xác định bằng: A lượng điện tích mà nguồn điện sản giây B lượng điện tích chạy qua nguồn điện giây C công lực điện thực dịch chuyển đơn vị điện tích dương chạy mạch điện kín giây D công mà lực lạ thực dịch chuyển đơn vị điện tích dương ngược chiều điện trường bên nguồn điện Câu 2: Có hai điện trở R1=20Ω R2 = 30Ω mắc song song với vào hiệu điện 60V, Điện tiêu thụ đoạn mạch 10 phút là: A 36 kJ B 108000J C 43200J D 180kJ BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH Georg Simon Ohm (1789-1854) NỘI DUNG BÀI HỌC: Định luật Ôm với toàn mạch Nhận xét:  Hiện tượng đoản mạch  Định luật Ơm với tồn mạch định luật bảo tồn chuyển hóa lượng  Hiệu suất nguồn điện * Toàn mạch mạch điện kín có sơ đồ: - Nguồn điện: E ,r - Điện trở tương đương mạch ngoài: R N - Điện trở toàn phần: RN + r hệ n ê i l i Mố (R + I , E N r) ? I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH I Định luật Ơm với tồn mạch Đồ thị thể mối liên hệ UN I: Hệ thức liên hệ UN I? UN = U0 – aI = E - aI a: hệ số tỉ lệ dương U0: giá trị lớn hiệu điện mạch (U0 = E) (V) UN: hiệu điện mạch ngồi (V) I: cường độ dịng điện chạy qua mạch điện kín (A) E: suất điện động nguồn điện (V) I Định luật Ôm với toàn mạch UN = U0 – aI = E – aI (1) Để tìm hiểu ý nghĩa a hệ thức (1), ta xét mạch điện sau: Áp dụng định luật Ơm cho mạch ngồi chứa điện trở tương đương R N ta có: U = UAB = IRN Hệ số a N gì? Thay vào hệ thức (1) ta có: IRN = E - aI E = IRN + aI = I (RN + a) Tích cường độ dịng điện điện trở gọi độ giảm điện thế, tích IRN cịn gọi độ giảm điện mạch ngồi Như vậy, a có đơn vị điện trở Đối với toàn mạch, RN điện trở tương đương mạch ngồi, nên a điện trở r nguồn điện Do đó: E = I (RN + r) = IRN + Ir I Định luật Ôm với toàn mạch E = I (RN + r) = IRN + Ir (2) UN = U0 – aI = E – aI (1) Trong hệ thức (2), có: IRN: độ giảm điện mạch Ir: độ giảm điện mạch Như vậy, hệ thức (2) phát biểu sau: Suất điện động E nguồn điện có giá trị tổng độ giảm điện mạch ngồi mạch Từ (2) có: UN = IRN = E – Ir (3) C2: Từ hệ thức (3), cho biết trường hợp hiệu điện UAB hai cực nguồn điện suất điện động E nó? - Khi mạch hở r khác - Trong trường hợp r = I Định luật Ôm với toàn mạch I Định luật Ôm với toàn mạch UN = U0 – aI = E – aI (1) E = I (RN + r) = IRN + Ir (2) UN = IRN = E – Ir (3) Từ hệ thức (2) lại có: (3) Hệ thức (3) biểu thị định luật Ơm tồn mạch phát biếu sau: Cường độ dòng điện chạy mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện tỉ lệ nghịch với điện trở tồn phần mạch điện I Định luật Ơm với tồn mạch  C3: Một pin có số ghi vỏ 1,5 V có điện trở 1,0 Ω Mắc bóng UN = U0 – aI = E – aI (1) E = I (RN + r) = IRN + Ir (2) đèn có điện trở R = 4,0 Ω vào hai cực pin để thành mạch điện kín Tính cường độ dịng điện chạy qua đèn hiệu điện hai đầu E, r Áp dụng định luật Ơm cho tồn mạch có: E UN = IRN = E – Ir (3) I= RĐ 1,5 = RĐ + r 1+4 = 0,3 (A) Hiệu điện hai đầu đèn là: UN = IRN = 0,3 = 1,2 (V) 10 II Nhận xét Hiện tượng đoản mạch - Hiện tượng đoản mạch tượng cực nguồn điện bị nối tắt   trở mạch ngồi khơng đáng kể : RN = Hiện tượng đoản mạch xảy điện Khi ta nói nguồn điện bị đoản mạch và: I= Hiện tượng đoản - Khi đoản mạch, dịng điệnmạch chạyxảy quara mạch có cường độ lớn có hại Hiện tượng đoản mạch gì?? nào?? Hiện tượng đoản mạch C4: Vậy cho biết nguy hiểm tượng đoản mạch xảy mạng điện gia đình? Biện pháp sử dụng để tránh không xảy tượng này? - Nếu tượng đoản mạch xảy mạng điện gia đình nguy hiểm cường độ dịng điện có giá trị lớn, tác dụng nhiệt dòng điện mà dòng điện tỏa nhiệt lượng lớn làm nóng, cháy thiết bị dùng điện gây hỏa hoạn - Để tránh không xảy tượng đoản mạch, người ta thường mắc cầu chì thiết bị ngắt điện tự động dòng điện qua chúng tăng lên đột ngột Pin Lơ-clan-sơ (pin thường dùng) có điện trở lớn (khoảng vài ôm) nên bị đoản mạch, dịng điện chạy qua pin khơng q lớn, Acquy chì có điện trở nhỏ, vào khoảng vài phần làm hỏng pin để đoản mạch thời gian dài trăm ôm, nên bị đoản mạch lâu, dòng điện chạy qua acquy cỡ hàng trăm ampe làm hỏng acquy 2 Định luật Ôm toàn mạch định luật bảo toàn chuyển hóa lượng   Ta có: Cơng nguồn điện : A = EIt Theo định luật Jun – Len-xơ, nhiệt lượng tỏa mạch mạch : Q = (RN + r)I t Mà theo định luật bảo tồn chuyển hóa lượng thì: A= Q ⇒ E = I(RN + r) I = Kết luận: Định luật Ơm tồn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn chuyển hóa lượng Hiệu suất nguồn điện -• Hiệu suất nguồn điện cho biết tỉ số tổng cơng có ích sản mạch ngồi cơng nguồn điện   sinh - Biểu thức: H= = = C5: Từ công thức chứng tỏ trường hợp mạch gồm điện trở RN hiệu suất nguồn điện có điện trở r tính cơng thức: H = Khi mạch gồm điện trở RN thì: H= = = = III CỦNG CỐ Tóm tắt lí thuyết: UN = U0 – aI = E – aI UN = IRN = E – Ir Suất điện động E nguồn điện có giá trị tổng độ giảm điện mạch mạch E = I (RN + r) = IRN + Ir Định luật Ơm tồn mạch: Cường độ dịng điện chạy mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện tỉ lệ nghịch với điện trở tồn phần mạch điện Hiệu suất nguồn điện:   H= = Câu 1: Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngồi điện trở hiệu điện mạch ngồi: A.Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy mạch B Tăng cường độ dòng điện mạch tăng C.Giảm cường độ dòng điện mạch tăng D.Giảm cường độ dòng điện mạch giảm 18 Câu 2: Cho mạch điện hình vẽ Cường độ dịng điện mạch có giá trị sau đây? A B 3ξ I= R+r C D Câu 3: Cho nguồn điện Pin 1,5V có điện trở 0,5Ω nối với mạch ngồi có điện trở 2,5Ω Cường độ dịng điện tồn mạch là : A 3A B 3/5A C 0,5A D 2A Câu 4: Cho nguồn điện Pin 9V có điện trở 0,5Ω nối với mạch gồm hai điện trở 8Ω mắc song song Cường độ dịng điện tồn mạch là : A 2A B 4,5A C 1A D.18/33A Caâu 5: Xét mạch kín gồm nguồn điện có suất điện động E=8V, điện trở r=1,2Ω mắc với điện trở R=14,8Ω Hiệu điện hai cực dương âm nguồn nhận giá trị sau đây? A 0,6V B 8,6V C 6,4V D 7,4V Câu 6: Cho mạch điện có nguồn điện khơng đổi Khi điện trở ngồi mạch tăng lần cường độ dịng điện mạch A tăng lần B chưa đủ ®iỊu kiện để xác định C khơng đổi D giảm lần VẬT LÍ 11 23 ...BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH Georg Simon Ohm (1789-1854) NỘI DUNG BÀI HỌC: Định luật Ơm với tồn mạch Nhận xét:  Hiện tượng đoản mạch  Định luật Ơm với tồn mạch định luật bảo... Toàn mạch mạch điện kín có sơ đồ: - Nguồn điện: E ,r - Điện trở tương đương mạch ngoài: R N - Điện trở toàn phần: RN + r hệ n ê i l i Mố (R + I , E N r) ? I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH I Định. .. thị định luật Ôm toàn mạch phát biếu sau: Cường độ dịng điện chạy mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện tỉ lệ nghịch với điện trở tồn phần mạch điện I Định luật Ơm với tồn mạch