Chuyên đê điện học - toanhoclavotan bt dien

Chuyên đê điện học - toanhoclavotan bt dien tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất...

Phân phối chơng trình bdhs giỏi lý Phần IV: ®iƯn häc D¹ng Néi dung - kiÕn thøc D¹ng §o¹n m¹ch nèi tiÕp - m¹ch song song - m¹ch hỗn hợp Dạng Bài toán hạ Dạng Bài toán chuyển mạch Dạng Mạch điện có vôn kế ampe kế Dạng Mạch cầu Dạng Dạng Công thức tính điện trở Biến trở Dạng Công công suất điện Dạng Định luật Jun - Len xơ Dạng 10 Dạng 11 Toán cực trị Truyền tải điện xa Phần Điện học A/ Tóm tắt kiến thức 1/ Muốn trì dòng điện lâu dài vật dẫn cần trì điện trờng vật dẫn Muốn cần nối đầu vật dẫn với cực nguồn điện thành mạch kín Càng gần cực dơng nguồn điện cao Quy ứơc điện cực dơng nguồn điện , điện lớn , điện cực âm nguồn điện Quy ớc chiều dòng điện chiều chuyển dời có hớng hạt mang điện tích dơng, Theo quy ớc bên nguồn điện dòng điện có chiều từ cực dơng, qua vật dẫn đến -1- cực âm nguồn điện (chiều từ nơi có điện cao đến nơi có diện thấp) Độ chênh lệch điện điểm gọi hiệu điện điểm : VA-VB= UAB Muốn trì dòng điện lâu dài vật dẫn cần trì HĐT đầu vật dẫn ( U=0 I =0) a/ Định luật nút mạng - Từ công thức: I= I1+ I2+ +In(đối với mạch mắc song song), ta phát biểu tổng quát: nút, tổng dòng điện đến điểm nút tổng dòng điện khỏi nút Chú ý: +) Dòng điện IK mang dấu (+) chiều mạch +) Dòng IK mang dấu (-) ngợc chiều mạch A ON MCH NI TIP I Lý thuyết: a Đoạn mạch điện mắc nối tiếp: *Đặc điểm:các phận (các điện trở) mắc thành dÃy liên tục cực nguồn điện ( phận hoạt động phụ thuộc nhau) -2- *tÝnh chÊt: 1.I chung U=U1+U2+ +Un R=R1+R2+, Rn *Từ t/c công thức định luật ôm I=U/R U1/R1=U2/R2= Un/Rn (trong đoạn mạch nối tiếp, hiệu điện đầu vật dẫn tỉ lƯ thn víi ®iƯn trë cđa chóng) ⇒ Ui=U Ri/R Tõ t/s → nÕu cã n ®iƯn trë giống mắc nối tiếp điện trở đoạn mạch R =nr Cũng từ tính chất điện trở tơng đơng đoạn mạch mắc nối tiếp lớn điện trở thành phần II Bài tËp Bài Một đoạn mạch AB gồm hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp với Hiệu điện hai đầu điện trở U1 U2 Biết R1=25 Ω , R2 = 40 Ω hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch 26V Tính U1 U2 Đs: 10V; 16V Từ tính U1 , U2 Bài Một đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp R1 =4 Ω ;R2 =3 Ω ;R3=5 Ω Hiệu điện đầu R3 7,5V Tính hiệu điện đầu điện trở R1; R2 đầu đoạn mạch Đs: 6V; 4,5V; 18V B ĐOẠN MẠCH SONG SONG b Đoạn mạch điện mắc song song: *Đặc điểm: mạch điện bị phân nhánh, nhánh có chung điểm đầu điểm cuối Các nhánh hoạt động độc lập *Tíh chất: Uchung cờng độ dòng điện mạch trổng cờng độ dòng điện mạch rẽ I=I1+I2+ +In 3.Nghịch đảo điện trở tơng đơng tổng nghịch đảo điện trở thành phần -3- R=R1+R2+ +Rn -Từ t/c công thức định luật ôm I1R1=I2R2= =InRn=IR - từ t/c Đoạn mạch gồm n điện trở có giá trị r điện trở đoạn mạch mắc song song R=r/n - từ t/3 điện trở tơng đơng đoạn mạch mắc song song nhỏ điện trở thành phần II Bài tập Bi Cho R1= 12 ,R2= 18 Ω mắc song song vào hai điểm A B, Ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính, Ampe kế Ampe kế đo cường độ dòng điện qua R1 ,R2 a) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện b) Ampe kế Ampe kế giá trị bao nhiêu? (theo cách) biết Ampe kế 0,9A c) Tính hiệu điện hai đầu A B Đs: b) 0,54A; 0,36A; c) 6,48V Bài Cho R1 = 2R2 mắc song song vào hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện 30V Tính điện trở R1và R2 (theo cách) biết cường độ dòng điện qua đoạn mạch 1,2A B ĐOẠN MẠCH HỖN HỢP I TÝnh điện trở tơng đơng -phân tích mạch Bi Cú ba điện trở R1= 2Ω; R2 = 4Ω; R3 = 12Ω; mắc vào hai điểm A B có hiệu điện 12V (hình 3.3) a) Tính điện trở tương đương mạch b) Tính cường độ dịng điện qua điên trở -4- c) Tính hiệu điện hai đầu điện trở R1 R2 Đs: a) 4Ω ; b) I1 = I2 = 2A; I3 = 1A ; c) 4V; 8V Bµi Cho mạch điện nh hình vẽ Trong R1 = Ω, R2 = 10 Ω ,R3 = 15 Ω hiệu điện UCB =5,4V a) Tính điện trở tơng đơng RAB đoạn mạch b) Tính cờng độ dòng điện qua điện trở số + ampe kÕ A c) Bài R2 R1 C R3 R3 A K R1 R3 Cho mạch điện nh hình vÏ R2 Cã UAB = 6V, R1 = 6Ω, R3 = Cờng độ dòng điện qua R3 I2 = 2/3 A Bỏ qua điện trở dây nèi TÝnh ®iƯn trë R2 Bài Cho mạch điện hình 4.4 Biết: R = 15Ω, R2 = 3Ω, R3 = 7Ω, R4 = 10Ω Hiệu điện hai đầu đoạn mạch 35V a) Tính điện trở tương đương A toàn mạch R1 R2 D R3 C b) Tìm cường độ dịng điện qua R4 B Hình 4.4 điện trở Đs: a) 20Ω ; b) I1 = I = 1,75A; I2 = I3 = I4 = 0,875A + Bµi 5( HSGH 2003 - 2004) R1 Cho mạch điện nh hình vẽ R -5- N R4 C M R3 R1= R2 = 20Ω R3= R4 = 15 I2 = 0,3A a,Tính điện trở toàn mạch b, Tính cờng độ dòng điện qua điện trở c, Biết điện trở chịu đợc hiệu điện lớn 30V Tìm hiệu điện lớn mà điện trở mắc nh chịu đợc Dạng 2: toán hạ I/ Lý thuyết chung: Càng gần cực dơng nguồn điện cao Độ chênh lệch điện điểm gọi hiệu điện điểm : VA-VB= UAB *TRong trờng hợp mạch phức tạp, Hiệu điện điểm mắc vôn kế phải đợc tính công thức cộng thế: UAB = VAVB =VA- VC + VC - VB = UAC+UCB UAB = VA-VB=VA- VD + VD- VB = UAD+UDDB II / Bài tập : Bài : Cho mạch điện nh hình vẽ: Cho mạch điện nh hình vẽ Trong R1 = Ω, R2 = 10 Ω ,R3 = 15 Ω hiƯu ®iƯn thÕ UAB =5,4V a,TÝnh ®iƯn trë tơng đơng RAB đoạn mạch b,Tính cờng độ dòng điện qua điện trở số ampe kÕ A c, TÝnh UAC , UBC Bài 2:Giữa hai điểm MN mạch -6- R2 R1 C R3 A K A B R1 R2 P + R3 M N V điện có hiệu điện luôn không đổi 12V,người ta mắc nối tiếp hai điện trở R1=10 Ω R2=14 Ω a)Tính điện trở tương đương đoạn mạch b)Tính cường độ dòng điện chính,cường độ dòng điện qua điện trở hiẹu điện hai đầu điện trở c)Mắc thêm điện trở R3 nối tiếp với hai điện trở trên.dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu R3 U3 = 4V.Tính điện trở R3 GIẢI a)Điện trở tương đương Bài Cho mạch điện hình 4.8 R1=15Ω., R2 = R3 = 20Ω, R4 =10Ω Ampe kế 5A R1 Tính điện trở tương đương tồn mạch R2 C A Tìm hiệu điện UAB UAC R4 R3 B A Hình 4.8 Dạng 3: toán chuyển mạch( vẽ lại mạch điện) Một số quy tắc chuyển mạch: a/ chập điểm cïng ®iƯn thÕ: "Ta cã thĨ chËp hay nhiỊu ®iĨm cã cïng ®iƯn thÕ thµnh mét ®iĨm biÕn đổi mạch điện tơng đơng." (Do VA-Vb = UAB=I RAB → Khi RAB=0;I ≠ hc RAB ≠ 0,I=0 →Va=VbTøc A B điện thế) -7- Các trờng hợp cụ thể: Các điểm đầu dây nối, khóa K đóng, Am pe kế có điện trở không đáng kể Đợc coi có điện Hai điểm nút đầu R5 mạch cầu cân b/ Bỏ điện trở: ta bỏ điện trở khác khỏi sơ đồ biến đổi mạch điện tơng đơng cờng độ dòng điện qua điện trở Các trờng hợp cụ thể: vật dẫn nằm mạch hở; điện trở khác mắc song song với vật dÃn có điện trở 0( điện trở đà bị nối tắt) ; vôn kế có điện trở lớn (lý tëng) CHÚ Ý: Khi giải toán với mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nên tìm cách vẽ sơ đồ tương đương đơn giản Trên sơ đồ tương đương, điểm có điện gộp lại để làm rõ phận đơn giản đoạn mạch ghép lại để tạo thành đoạn mạch in phc Bài Trong sơ đồ sau đây, hÃy cho biết bóng đợc mắc nối tiếp víi bãng nµo vµ song song víi bãng nµo? Bµi Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch a b dới đây, biết điện trở có giá trị r 4 -8- Hình a Hình b Giải Ta lu ý r»ng ®iƯn thÕ hai ®iĨm 1,3 b»ng nhau; 2,4 b»ng nªn ta cã thĨ chËp chóng lại với nhau, ta có mạch sau: Hình a: Từ đề ta có hình bên 1,3 2,4 Vậy 1 1 = + + = R r r r r => R = r H×nh b) Bài cho ta có sơ đồ sau: 1,3 2,4 Vậy 1 1 + 1+ 2r = + + = = >R = = r R r 2r r 2r 5 Bài 3: Cho mạch điện nh hình dới, có hai công tắc K1 K2, biết điện trở R1 = 12,5 ; R2 = 4Ω, R3 = 6Ω HiƯu ®iƯn thÕ hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5(V) a) K1 đóng, K2 ngắt, tìm cờng độ dòng điện qua điện trở b) K1 ngắt, K2 đóng, cờng độ dòng điện mạch lúc 1A Tính R4 c) K1 K2 đóng Tính điện trở tơng đơng mạch cờng độ dòng điện mạch R1 R4 K1 -9- K2 M Bài : Một đoạn mạch điện gồm điện trở mắc nh sơ ®å h×nh vÏ Cho biÕt R1 = 2,5Ω ; R2 = 6Ω ;R3 = 10Ω ; R4 = 1,25Ω ; R5 = hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện 6V Tính cờng độ dòng điện qua điện trở N R3 R1 R4 C R2 A B D R3 R5 E Đs: 1,44A; 0,60A; 0,36A; 1,92A; 0,48A Dạng : Mach điện có vai trò vôn kế ampe kế I, Lý thuyết 1/ Vai trò am pe kế sơ ®å: * NÕu am pe kÕ lý tëng ( Ra=0) , chức dụng cụ đo có vai trò nh dây nối đó: Có thể chập điểm đầu am pe kế thành điểm bién đổi mạch điện tơng đơng( am pe kế điểm sơ ®å) NÕu am pe kÕ m¾c nèi tiÕp víi vËt đo cờng độ d/đ qua vậtđó Khi am pe kế mắc song song với vật điện trở bị nối tắt ( đà nói trªn) - 10 - R1 = R2 = Ω R3 = R = Ω U = (V) a, TÝnh Rtd b, TÝnh UCD + - R2 II Vôn kế ampe kế không lý tởng Bài Cho mạch điện nh hình vẽ R1 = RA = 2Ω R3 = R = Ω R1 R3 A A UAB = 12 (V) a, TÝnh Rtd b, Tính cờng độ dòng điện qua điện R1 R2 Ampe kế Bài Cho mạch điện nh h×nh vÏ A V R1 = R2= 4Ω RV = 16 (Ω ) UAB = 12 (V) a, TÝnh Rtd b, Tính cờng độ dòng điện qua điện trở R2 kế R1 Bài Cho mạch điện nh h×nh vÏ R3 Uv = 6V UAB = 12 (V) V R1 = R2 = 2Ω R3 = 4Ω a, Tính cờng độ dòng điện qua điện trở vôn kế R3 b, Tính Rtd R1 Bài 4Bài (209- NC 200) R2 - 14 - trở B vôn Dạng 4.mạch cầu - Mch cu l loi mch c dựng phổ biến phép đo điện ( Vôn kế, am pe kế, ơm kế) Hình dạng R1 M R2 - Mạch cầu vẽ: B A Trong : Các điện trở R1, R2, R3, R4 R5 gọi điện trở cạnh R5 gọi điện trở gánh R3 N R4 Phân loại mạch cầu Mạch cầu cân - Mạch cầu Mạch cầu đủ ( tổng quát) Mach cầu không cân Mạch cầu khuyết 3.Dấu hiệu để nhận biết c¸c loaị Mạch cầu 3.1/ mạch cầu cân - Khi t mt hiu in UAB khác ta nhận thấy I5 = - Đặc điểm mạch cầu cân + Về điện trở R1 R3 = R2 R4 ⇔ R1 R2 = R3 R4 + Về dòng điện: I1 = I2 ; I3 = I4 + Về hiệu điện : U1 = U3 ; U2 = U4 3.2/ Mạch cầu không cân - Khi đặt hiệu điện UAB khác ta nhận thấy I5 khác - Khi mạch cầu không đủ điện trở thỡ gi l mch cu khuyt A.Phơng pháp giải BT mạch cầu cân Mạch cầu cân * Bài toán bản: Cho mạch điện HV Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 6Ω, R5 = 5Ω A UAB=6V Tính I qua điện trở? R1 M R2 R5 R3 N R4 - 15 - B B.Phơng pháp giải BT mạch cầu không cân Mạch cầu khuyết: Thường dùng để rèn luyện tính toán dòng điện không đổi a Khuyết điện trở ( Có điện trở không R2 vd R1= 0) M R2 A B B A R3 R R3 N R4 R5 N R + Phương pháp chung - Chập điểm có điện thế, vẽ lại mạch tương đương p dụng định luật Ôm giải toán thông thường để tính I qua R Trở sơ đồ gốc xét nút mạch để tính I qua R khuyết - Khuyết R1: Chập A với M ta có mạch tương đương gồm: {(R3 // R5) nt R4 } // R2 - Khuyết R2: Chập M với B ta có mạch tương đương gồm: {(R4 // R5) nt R3 } // R1 - Khuyết R3: Chập A với N ta có mạch tương đương gồm: {(R1 // R5) nt R2 } // R4 - Khuyeát R4: Chập N với B ta có mạch tương đương gồm: {(R2 // R5) nt R1 } // R3 - Khuyeát R5: Chập M với N ta có mạch tương đương gồm: {(R4 // R3) // (R2 //R4) Khuyết điện trở (có điện trở 0) R2 M R2 A R5 B A B R4 N R - Khuyết R1 R3: chập AMN ta có mạch tương đương gồm : R2 // R4 U AB U AB Vì I5 = nên ta tính I2 = R , I4 = R , I1 = I2 , I4 - Khuyết R2 R4 tương tự - 16 - I3 = - Khuyết R1 R5 : chập AM lúc R3 bị nối tắt (I3 = 0), ta có mạch tương đương gồm : R2 // R4 p dụng tính I2, I4, trở sơ đồ gốc tính I1, I5 - Khuyết R2 R5 ; R3 R5 ; R4 R5 tương tự khuyết R1 R5 Khuyết điện trở (có điện trở 0) M R2 B A R3 N R2 R3 - Khuyết R1, R2, R3 ta chập AMN Ta có mạch tương đương gồm R2 // R4 Thì cách giải khuyết điện trở - Khuyết R1, R5, R4 ta chập A với M N với B Ta thấy R2, R3 bị nối tắt Mach cầu đủ hay gọi mạch cầu tổng quát R1HV * Bài toán Cho mạch điện M R2 Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 4Ω, R5 = 5Ω B A R5 UAB=6V Tính I qua điện trở? * Giải: N R Cách Phương pháp điện nút R3 Cách2 Đặt ẩn dòng II.Bµi TËp Bµi 1: Đề thi vòng loại (2009 2010) R1 M R2 R1 = R3 = 2Ω B A R2 = 3Ω , R4 = 6Ω A RA = ; UAB = 5V N a,TÝnh : I1 , I2 , I3 , I4 , IA = ? R R4 b, R1 = R2 = 1Ω R2 = 3Ω , R4 = 6Ω RA = ; IA = 1A TÝnh : I1 , I2 , I3 , I4 = ? UAB =? - 17 - Chđ ®Ị : ĐIỆN TRỞ - BiÕn trë I Một số kiến thức * Điện trở dây dẫn Ở nhiệt độ không đổi, điện trở dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài, tỷ lệ nghịch với tiết diện phụ thuộc vào chất dây Công thức R = ρ l S * Biến trở điện trở thay đổi giá trị dịch chuyển chạy * Lưu ý: Khi giải tập điện trở cần ý số điểm sau: + Diện tích tiết diện thẳng dây dẫn tính theo bán kính đường kính: πd2 S = π r2 = + Khối lượng dây dẫn: m = D.V = D.S.l + Đổi đơn vị phép nâng lũy thừa: 1km = 1000m = 103m; 1m = 10dm; 1m = 100cm = 102cm; 1m = 1000mm = 103mm 1m2 = 10dm2 =104cm2 =106mm2;; 1mm2 =10-6m2; 1cm2 = 10-4m2; 1cm2 = 104m2 1kΩ = 1000Ω = 103Ω; 1MΩ = 1000 000Ω n n m + a a = a n+m n m ; (a ) = a n.m q an an  an  a n q n −m −n  a  ; m = a ; n = a ;  ÷ = n ;  n ÷ = n.q a a b b  b b A ĐIỆN TRỞ I Công thức điện trở Bi Mt dõy dn hỡnh trụ làm sắt có tiết diện 0,49mm Khi mắc vào hiệu điện 20V cường độ qua 2,5A a) Tính chiều dài dây Biết điện trở suất sắt 9,8.10-8Ωm b) Tính khối lượng dây Biết khôi lượng riêng sắt 7,8 g/cm3 Bµi 2: ( HSG 2005-2006 , 2007-2008 vµ 2008-2009) Một quận dây gồm nhiều vòng có điện trở suất chất làm dây =1,6.10-6 m Tiết diện sợi dây S=0,24mm2 , cuận dây đợc mắc vào điểm A,B có hiệu điện 6V, cờng độ dòng điện qua quận dây 1ê a, Tính điện trở dây b, Tính chiều dài sợi dây làm quận dây - 18 - c, Tính nhiệt lợng toả quận dây thời gian 20 phút d, cần mắc thêm điện trở phụ vào mạch nh có giá trị để cờng độ dòng điện qua quận dây 0,75A ? Biết hiệu điện hai điểm A B không đổi (vẫn 6V) Bài Người ta dùng dây hợp kim nicrôm có tiết diện 0,2 mm2 để làm biến trở Biết điện trở lớn biến trở 40Ω a) Tính chiều dài dây nicrơm cần dùng Cho điện trở suất dây hợp kim nicrôm 1,1.10-6Ωm b) Dây điện trở biến trở quấn xung quanh lõi sứ trịn có đường kính 1,5cm Tính số vịng dây biến trở Bài 4.Một dây dẫn hợp kim dài 0,2km, tiết diện tròn, đường kính 0,4cm có điện trở 4Ω Tính điện trở dây hợp kim có chiều dài 500m đường kính tiết diện 2mm Đs: R2 = 40 II.ghép điện trở Bài 1: Có hai loại điện trở: R1=20 , R2=30 Hỏi cần phải có điện trở loại để mắc chúng: a Nối tiếp đợc đoạn mạch có điện trở R=200 ? b Song song đợc đoạn mạch có điện trë R= Ω R R1 Bµi : Cho mạch điện nh hình vẽ 1.8 ; B D A UBD khômg đổi 220v, R1=170 , Hình1.8 Am pe kÕ chØ 1A R lµ mét bé gåm 40 điện trở nhỏ mắc nối tiếp, thuộc loại khác nhau: 1,8 , , 0,2 .Hỏi loại có chiếc? B) BIN TR Bài Trong mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ nguần -o U o + ®iƯn cã hiƯu ®iƯn thÕ 12V a) Điều chỉnh chạy biến trở để vôn kế A R chØ 6V th× ampe kÕ chØ 0,5 A Hỏi biến trở có điện trở bao nhiêu? V - 19 - b)Phải điều chỉnh biến trở có điện trở để vôn kế 4,5 V Bài 2( HSGH 2004-2005) Một mạch điện gồm nguần điện đoạn mạch nối hai cực nguần đoạn mạch có dây dẫn điện trở R, biến trở ampe kế mắc nối tiếp Hiệu điện nguần không đổi, ampe kế có điện trở không đáng kể, biến trở ch¹y cã ghi (100Ω - A) a, VÏ sơ đồ mạch điện nêu ý nghĩa số ghi biến trở b, Biến trở làm dây nikêlin có điện trở xuất =0,4.10-6 có đờng kính tiết diện 0,2 mm Tính chiều dài dây làm biến trở ? c, Di chun ch¹y cđa biÕn trë ngêi ta thÊy Ampe kế khoảng từ 0,5 A đến 1,5 A Tìm hiệu điện nguần điện điện trở R Bài 3: ( HSGT_2009-2010) Cho mạch điện nh hình vẽ Biết MN = 1m dây dẫn ®ång chÊt cã tiÕt diƯn ®Ịu cã ®iƯn trë R = 10 Ω; R0 = Ω HiƯu ®iƯn thÕ UAB =12 V a, Khi chạy vị trí MC = 0,6 m Tính điện trở đoạn MC biến trở Tính hiệu điện hai điểm AC số Ampe kế trờng hợp b, Khi chạy vị trí MC = 0,2 m Tính điện trở đoạn MC biến trở hiệu điện hai điểm AC số Ampe kế trờng hợp Bài 4: ( HSGH_2010-2011) Cho mạch điện nh hình vẽ: A Biết UAB = 16 V, RA ≈ 0, RV B rÊt lín Khi Rx = vôn kế 10V công suất tiêu thụ đoạn mạch AB 32W a) Tính điện trở R1 R2 b) Khi ®iƯn trë cđa - 20 - R1 A V R2 RX biến trở Rx giảm hiệu hai đầu biến trở tăng hay giảm? Giải thích Bi 5: Cho mạch điện nh hình vẽ 6.4 biến trở có điện trở toàn phần R0 =12 , đèn loại (6V-3W), UMN=15V Tìm vị trí chạy C để đèn sáng bình thờng Bài :( HSGT_2009-2010) Cho mạch điện nh h×nh vÌ BiÕt U = 12 (V) R0 = 8() ; Rb biến trở a) Điều chỉnh biến trở để công suất biến trở 4Ư.Tính giá trị Rb tơng ứng b) Phải điều chỉnh Rb có giá trị để công suất Rb lớn C)Các toán thờng gặp mạch cầu dây: đ* Baứi toaựn cụ baỷn M R1 Cho mạch điện nh hình vẽ (H- 4.3) UMN N R2 Điện trở am pe kế dây nối không đáng kể, điện trở toàn phần biến trở a- Tìm vị trí cuả chạy C biÕt sè chØ Â cña ampekÕ (IA) C b- BiÕt vị trí chạy C, tìm số ampe kế? M U N MN * Bài tập áp dụng: R1 R2 Cho mạch điện nh hình vẽ (H - 4.4) Biết U = 7V không đổi - 21 - B   C B R1 = 3Ω, R2= 6Ω Biến trở ACB dây dẫn Có điện trở st lµ δ= 4.106 (Ω m) ChiỊu dµi l = AB = 1,5m TiÕt diƯn ®Ịu: S = 1mm2 a - Tính điện trở toàn phần biến trở b- Xác định vị trí chạy C để số cđa ampe kÕ b»ng c- Con ch¹y C ë vị trí mà AC = 2CB, hỏi lúc ampe kế bao nhiêu? d - Xác định vị trí chạy C để ampe kế M Bài toán 6: UMN (A) N Cho mạch điện nh hình vẽ (H -4.5) Hiệu điện hai đầu đoạn mạch U Không đổ.Biểntở có điện toàn phần R Vôn kế có điện trở lớn 4.5) V B (H- C a- Tìm vị trí chạy C, biết số vôn kế b- Biết vị trí chạy C, tìm số vôn kế * Bài tập áp dụng: M Cho mạch ®iƯn nh h×nh vÏ (H 6) UMN N Biết V = 9V không đổi, R1 = 3, R2 = Biến trở ACB có điện trở toàn phần lµ R= 18Ω V Vèn kÕ lµ lý tëng  B C (H- 4.6) a- Xác định vị trí chạy C để vôn kế số - 22 - b- Xác định vị trí chạy C để v«n kÕ chØ sè 1v«n c- Khi RAC = 10Ω vôn kế vôn ? Câu : Cho đoạn mạch điện nh hình vẽ Biết R1= Ω , R2= Ω R1 R2 AB lµ biến trở có điện trở D toàn phần phân bố R0=18 , C chạy có M Thể di động biến trở, N V UMN= V, Điện trở vôn kế vô lớn C 1/ Hỏi vôn kế : a- C ë vÞ trÝ trïng víi A ? A B b- C vị trí cho AC có điện trở 10 ? R0 2/ Tìm vị trí chạy C để vôn kế V ? 3/ Khi chạy dịch chuyển từ A đến B số vôn kế thayđổi nh nào? Ch CƠNG VÀ CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN I Một số kiến thức * Cơng suất dịng điện: đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh cơng dịng điện Cơng thức: P= A/ t Vì ( A = U I t ) ⇒ P=UI U2 (Ta có P = U.I = I R = ) R * Số đo phần điện chuyển hoá thành dạng lượng khác mạch điện gọi cơng dịng điện sản mạch điện Cơng thức: A = UI t - 23 - (Ta có A = P.t = U.I.t = I2.R.t = U2 t ) R * Ngoài đơn vị ( J ) ta dùng ( Wh ; kWh ) kWh = 000 Wh = 600 000 J * Lưu ý: Mạch điện gồm có vật tiêu thụ điện, nguồn điện dây dẫn Công thức A = UIt, cho biết điện A (công) mà đoạn mạch tiêu thụ chuyển hóa thành dạng lượng khác Nếu dây dẫn có điện trở nhỏ (coi 0) Khi điểm đoạn dây dân coi khơng có hiệu điện (hiệu điện 0) Chính mà đoạn dây dẫn có dịng điện lớn qua, mà khơng tiêu thụ điện năng, khơng bị nóng lên Nhưng mắc thẳng dây dẫn vào hai cực nguồn điện (trường hợp đoản mạch) Do nguồn điện có điện trở nhỏ nên điện trở mạch (cả dây dẫn) nhỏ Cường độ dòng điện mạch lớn, làm hỏng nguồn điện II Bài tập Bài Cho hai bóng đèn Đ1, Đ2: Đ1 có ghi ( 6V – 1A), Đ2 có ghi Đ2 ( 6V0,5A) a, TÝnh ®iƯn trë đèn đèn b, Coi điện trở không đổi tính cờng độ dòng điện qua mạch c, Công st thùc tÕ cđa hai ®Ìn mắc hai bóng vào hiệu điện 12V ? d) Khi mắc hai bóng vào hiệu điện 12V đèn có sáng bình thường khơng? Tại sao? - 24 - Bài Trên bóng đèn có ghi: 220V- 100W a) Tính điện trở đèn (giả sử điện trở đèn không phụ thuộc nhiệt độ) b) Khi sử dụng mạch điện có hiệu điện 200V độ sáng đèn nào? Khi cơng suất điện đèn bao nhiêu? c) Tính điện mà đèn sử dụng 10giờ Bài Có hai bóng đèn loại 12V- 0,6A 12V- 0,3A a) Có thể mắc hai bóng nối tiếp với mắc vào hai điểm có hiệu điện 24V khơng? Vì sao? Đs: a) Khơng vì: U1 < Uđm1 => Đèn sáng mờ; U2 > Uđm2 => Đèn cháy Bài2 Cho đoạn mạch mắc sơ đồ hình 7.1 Trên đèn Đ1 có ghi: 6V- 12W Điện trở R có giá trị 6Ω Khi mắc đoạn mạch vào nguồn điện hai đèn Đ1,Đ2 sáng bình thường vơn kế 12V a) Tính hiệu điện nguồn điện b) Tính cường độ dịng điện chạy qua R, Đ1, Đ2 c) Tính cơng suất Đ2 V Tính cơmg suất tiêu thụ toàn mạch Đs: a) 16V; b) 2A; 1A; 3A; c) 36W; d) A R C 54W LuyÖn TËp Đ1 Bài B Đ2 Hình 7.1 Một xã có 450 hộ Mỗi ngày hộ dùng điện giờ, với cơng suất thụ trung bình hộ 120W a) Tính tiền điện phải trả hộ xã tháng theo đơn giá 700đ/ kWh - 25 - b) Tính trung bình cơng suất điện mà xã nhận bao nhiêu? c) Điện truyền tải đến từ trạm điện cách 1km Cho biết hiệu suất truyền tải lượng 68% hiệu điện nơi sử dụng 150V Tìm hiệu điện phát từ trạm điện điện trở đường dây tải d) Dây tải đồng có điện trở suất ρ = 1,7.10-8Ωm Tính tiết diện dây Đs: a) 21,6 kWh, thành tiền: 15120 đồng/mỗi hộ; 6804000 đồng/450 hộ b) 54 kW; c) 220V, Rdây = 0,194Ω ; d) 175mm2 Chủ đề 4: ĐỊNH LUẬT JUN- LENXƠ I Một số kiến thức bản: Nhiệt lượng toả dây dẫn tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dịng điện, tỷ lệ thuận với điện trở thời gian dòng điện chạy qua Công thức: Q = I2Rt Q = 0,24 I2Rt II Bài tập Bài : Dùng ca múc nước thùng chứa nước A có nhiệt độ t A = 20 0C thùng chứa nước B có nhiệt độ tB = 80 0C đổ vào thùng chứa nước C Biết trước đổ, thùng chứa nước C có sẵn lượng nước nhiệt độ t C = 40 C tổng số ca nước vừa đổ thêm vào Tính số ca nước phải múc thùng A B để có nhiệt độ nước thùng C 50 0C Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường, với bình chứa ca múc nước Bài2: Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 200C a) Thả vào thau nước thỏi đồng khối lượng 200g lấy bếp lị Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ bếp lị Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước, đồng là: c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 380J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường b) Thực ra, trường hợp nhiệt lượng toả môi trường 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước Tìm nhiệt độ thực bếp lò - 26 - c) Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 0C Nước đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống Biết để 1kg nước đá 00C nóng chảy hồn tồn cần cung cấp nhiệt lượng 3,4.10 5J Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường Bài Một bàn có khối lượng 0,8kg tiêu thụ công suất 1000W hiệu điện 220V Tính: a) Cường độ dịng điện qua bàn b) Điện trở bàn c) Tính thời gian để nhiệt độ bàn tăng từ 20 0C đến 900C Cho biết hiệu suất bàn H= 80% Cho nhiệt dung riêng sắt 460J/kg.K Đs : a) 4,54A ; b) 84,4Ω ; c) 32s Bài Một bếp điện hoạt động hiệu điện 220V a) Tính nhiệt lượng tỏa dây dẫn thời gian 25phút theo đơn vị Jun đơn vị calo Biết điện trở 50Ω b) Nếu dùng nhiệt lượng đun sơi lít nước từ 20 0C.Biết nhiệt dung riêng khối lượng riêng nước 4200J/kg.K 1000kg/m3 Bỏ qua mát nhiệt Đs: a) 1452000 J = 348480 Cal; b) 4,32 lít Bài Người ta đun sôi 5l nước từ 200C ấm điện nhơm có khối lượng 250g 40phút Tính hiệu suất ấm Biết ấm có ghi 220V- 1000W, hiệu điện nguồn 220V cho nhiệt dung riêng nước nhôm 4200J/kg.K 880J/kg.K Đs: 71% - 27 - Bài Người ta mắc hai điện trở R 1= R2=50Ω hai cách nối tiếp song song nối vào mạch điện có hiệu điện U= 100V a) Tính cường độ dòng điện qua điện trở trường hợp b) Xác định nhiệt lượng tỏa điện trở hai trường hợp thời gian 30phút Có nhận xét kết tìm Đs: a) + Khi (R1 nt R2 ) I1 = I2 = 1A + Khi (R1// R2) I1’= I2’ = 2A b) 9000J Bài Giữa hai điểm A B có hiệu điện 120V, người ta mắc song song hai dây kim lọai Cường độ dòng điện qua dây thứ 4A, qua dây thứ hai 2A a) Tính cường độ dịng điện mạch b) Tính điện trở dây điện trở tương đương mạch c) Tính cơng suất điện mạch điện sử dụng 5giờ d) Để có cơng suất đoạn 800W người ta phải cắt bớt đoạn đoạn dây thứ hai mắc song song lại với dây thứ vào hiệu điện nói Hãy tính điện trở đoạn dây bị cắt Đs: a) 6A; b) 30Ω ; 60Ω ; 20Ω ; c) 720W; 12 960 000J = 12 960 kJ; d) 15Ω Bài Đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình có chiều dài tổng cộng 40m có lõi đồng tiết diện 0,5mm 2.Hiệu điện cuối đường dây(tại nhà) 220V Gia đình sử dụng dụng cụ điện có tổng cơng suất 165W trung bình ngày Biết điện trở suất đồng 1,7.10-8Ωm - 28 - ... đảo điện trở thành phần -3 - R=R1+R2+ +Rn -Từ t/c công thức định luật ôm I1R1=I2R2= =InRn=IR - từ t/c Đoạn mạch gồm n điện trở có giá trị r điện trở đoạn mạch mắc song song R=r/n - từ t/3 điện. .. 2003 - 2004) R1 Cho mạch điện nh h×nh vÏ R -5 - N R4 C M R3 R1= R2 = 20Ω R3= R4 = 15Ω I2 = 0,3A a,Tính điện trở toàn mạch b, Tính cờng độ dòng điện qua điện trở c, Biết điện trở chịu đợc hiệu điện. .. độ dòng điện qua điện trở c, Biết điện trở chịu đợc hiệu điện lớn 30V Tìm hiệu điện lớn mà điện trở mắc nh chịu đợc Bài 4: Cho mạch điện nh hình vẽ: Biết R = , bóng đèn Đ: 6V 3W, - 29 - Đ R2