Bài tập: Dòng điện không đổi

II DÕNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI A TĨM TẮT LÝ THUYẾT Dòng điện + Dòng điện dòng điện tích dịch chuyển có hướng + Chiều qui ước dòng điện chiều dịch chuyển điện tích dương tức ngược chiều dịch chuyển electron + Các tác dụng dòng điện: dòng điện có tác dụng nhiệt, tác dụng hoá học, tác dụng từ, tác dụng tác dụng sinh lí, tác dụng từ tác dụng đặc trưng dòng điện + Cường độ dòng điện đặc trưng cho tác dụng mạnh yếu dòng điện xác định thương số điện lượng q dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn khoảng thời gian t khoảng thời gian đó: I = q t Dòng điện có chiều cường độ khơng thay đổi theo thời gian gọi dòng điện khơng đổi Với dòng điện khơng đổi ta có: I = q t + Điều kiện để có dòng điện mơi trường mơi trường phải có điện tích tự phải có điện trường để đẩy điện tích tự chuyển động có hướng Trong vật dẫn điện có điện tích tự nên điều kiện để có dòng điện phải có hiệu điện đặt vào hai đầu vật dẫn điện Nguồn điện + Nguồn điện thiết bị để tạo trì hiệu điện nhằm trì dòng điện mạch + Nguồn điện có hai cực: cực dương (+) cực âm (-) + Các lực lạ (khác chất với lực điện) bên nguồn điện có tác dụng làm cho hai cực nguồn điện tích điện khác trì hiệu điện hai cực + Suất điện động nguồn điện đặc trưng cho khả thực công nguồn điện đo công lực lạ làm dịch chuyển đơn vị điện tích dương ngược chiều điện trường bên nguồn điện: E = A q Để đo suất điện động nguồn ta dùng vôn kế mắc vào hai cực nguồn điện mạch để hở + Điện trở r nguồn điện gọi điện trở >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! Điện Công suất điện + Lượng điện mà đoạn mạch tiêu thụ có dòng điện chạy qua để chuyển hóa thành dạng lượng khác đo công lực điện thực dịch chuyển có hướng điện tích + Cơng suất điện đoạn mạch công suất tiêu thụ điện đoạn mạch có trị số điện mà đoạn mạch tiêu thụ đơn vị thời gian, tích hiệu điện hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch P= A = UI t + Nhiệt lượng tỏa vật dẫn có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với điện trở vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó: Q = RI2t + Công suất tỏa nhiệt P vật dẫn có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt vật dẫn xác định nhiệt lượng tỏa vật dẫn đơn vị thời gian: P = Q = RI2 t + Công nguồn điện điện tiêu thụ tồn mạch Ang = EIt + Cơng suất nguồn điện công suất tiêu thụ điện tồn mạch: Png = EI + Để đo cơng suất điện người ta dùng ốt-kế Để đo cơng dòng điện, tức điện tiêu thụ, người ta dùng máy đếm điện hay công tơ điện Điện tiêu thụ thường tính kilơoat (kWh) 1kW.h = 600 000J Định luật Ôm tồn mạch + Cường độ dòng điện chạy mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần mạch đó: I = E RN  r + Tích cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch điện trở gọi độ giảm đoạn mạch Suất điện động nguồn điện có giá trị tổng độ giảm điện mạch mạch trong: E = IRN + Ir + Hiện tượng đoản mạch xảy nối hai cực nguồn điện dây dẫn có điện trở nhỏ Khi đoản mạch, dòng điện qua mạch có cường độ lớn có hại + Định luật Ơm tồn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn chuyển hóa lượng >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! + Hiệu suất nguồn điện: H = UN R = Rr E B CÁC CÔNG THỨC + Điện trở dây kim loại hình trụ đồng chất: R =  l S + Định luật Ôm cho đoạn mạch có R: I= U hay UAB = VA – VB = IR R + Các điện trở ghép nối tiếp: I = I1 = I2 = = In; U = U1 + U2 + + Un; R = R1 + R2 + + Rn + Các điện trở ghép song song: I = I1 + I2 + + In; U = U1 = U2 = = Un; 1 1     R R1 R2 Rn + Công công suất dòng điện: A = UIt; P = UI + Định luật Jun – Len-xơ: Q = U2 t = RI t R + Suất điện động nguồn điện: E = A A  q It + Công công suất nguồn điện: A = EIt; P = EI + Công suất dụng cụ tiêu thụ điện tỏa nhiệt: P = UI = RI2 = + Định luật Ơm cho tồn mạch: I = U2 R E RN  r + Hiệu điện mạch ngoài: UN = IR = E – Ir + Hiệu suất mạch điện: H = R UN = Rr E + Định luật Ôm cho loại đoạn mạch:  UAB = I.RAB  ei Với qui ước: trước UAB đặt dấu “+” dòng điện chạy từ A đến B; dấu “-” dòng điện chạy từ B đến A; trước ei đặt dấu “+” dòng điện chạy qua từ cực dương sang cực âm; trước ei đặt dấu “–” dòng điện qua từ cực âm sang cực dương + Các nguồn ghép nối tiếp: eb = e1 + e2 + + en ; rb = r1 + r2 + + rn + Các nguồn giống ghép nối tiếp: eb = ne; rb = nr >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! + Các nguồn điện giống ghép song song: eb = e; rb = r m + Các nguồn giống ghép hỗn hợp đối xứng: eb = ne; rb = nr m Với m số nhánh, n số nguồn nhánh + Ghép xung đối: eb = |e1 – e2|; rb = r1 + r2 C BÀI TẬP TỰ LUẬN Cường độ dòng điện khơng đổi chạy qua dây tóc bóng đèn 0,64 A a) Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng dây tóc thời gian phút b) Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng dây tóc khoảng thời gian nói Một acquy có suất điện động V, sản công 360 J acquy phát điện a) Tính lượng điện tích dịch chuyển acquy b) Thời gian dịch chuyển lượng điện tích phút Tính cường độ dòng điện chạy qua acquy Một acquy cung cấp dòng điện A liên tục phải nạp lại a) Tính cường độ dòng điện mà acquy cung cấp liên tục 40 phải nạp lại b) Tính suất điện động acquy thời gian hoạt động sản sinh cơng 172,8 kJ Cho mạch điện hình vẽ Trong R1 = R2 = ; R3 = ; R4 = ; R5 = 10 ; UAB = 24 V Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB cường độ dòng điện qua điện trở Cho mạch điện hình vẽ Trong R1 = 2,4 ; R3 = ; R2 = 14 ; R4 = R5 = ; I3 = A Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB hiệu điện hai đầu điện trở Cho mạch điện hình vẽ Trong R1 = R3 = R5 = ; R2 = ; R4 = ; U5 = V Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB cường độ dòng điện chạy qua điện trở >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! Cho mạch điện hình vẽ Trong R1 = ; R3 = 10 ; R2 = R4 = R5 = 20 ; I3 = A Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB, hiệu điện cường độ dòng điện điện trở Cho mạch điện hình vẽ Nếu đặt vào AB hiệu điện 100 V người ta lấy hai đầu CD hiệu điện UCD = 40 V ampe kế 1A Nếu đặt vào CD hiệu điện 60 V người ta lấy hai đầu AB hiệu điện UAB = 15 V Coi điện trở ampe kế khơng đáng kể Tính giá trị điện trở Cho mạch điện hình vẽ Biết R3 = R4 Nếu nối hai đầu AB vào hiệu điện 120 V cường độ dòng điện qua R2 A UCD = 30 V Nếu nối đầu CD vào hiệu điện 120 V UAB = 20 V Tính giá trị điện trở 10 Một nguồn điện mắc với biến trở Khi điện trở biến trở 1,65  hiệu điện hai cực nguồn 3,3 V, điện trở biến trở 3,5  hiệu điện hai cực nguồn 3,5 V Tính suất điện động điện trở nguồn D TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN Điều kiện để có dòng điện A cần có vật dẫn B cần có hiệu điện C cần có nguồn điện D cần trì hiệu điện hai đầu vật dẫn Điện tiêu thụ đo A vôn kế B ampe kế C tĩnh điện kế D công tơ điện Khi mắc điện trở nối tiếp với thành đoạn mạch Điện trở tương đương đoạn mạch A nhỏ điện trở thành phần nhỏ đoạn mạch B lớn điện trở thành phần lớn đoạn mạch C trung bình cộng điện trở đoạn mạch >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! D tổng điện trở lớn nhỏ đoạn mạch Khi mắc điện trở song song với thành đoạn mạch Điện trở tương đương đoạn mạch A nhỏ điện trở thành phần nhỏ đoạn mạch B lớn điện trở thành phần lớn đoạn mạch C trung bình cộng điện trở đoạn mạch D tổng điện trở lớn nhỏ đoạn mạch Một nguồn điện suất điện động E điện trở r nối với mạch ngồi có điện trở tương đương R Nếu R = r A dòng điện mạch có giá trị cực tiểu B dòng điện mạch có giá trị cực đại C cơng suất tiêu thụ mạch ngồi cực tiểu D công suất tiêu thụ mạch cực đại Điện trở R1 tiêu thụ công suất P mắc vào hiệu điện U không đổi Nếu mắc nối tiếp với R1 điện trở R2 mắc vào hiệu điện U nói cơng suất tiêu thụ R1 A giảm B không thay đổi C tăng D tăng giảm Một dòng điện 0,8 A chạy qua cuộn dây loa phóng có điện trở  Hiệu điện hai đầu cuộn dây A 0,1 V B 5,1 V C 6,4 V D 10 V Điện trở R1 tiêu thụ công suất P mắc vào hiệu điện U không đổi Nếu mắc song song với R1 điện trở R2 mắc vào hiệu điện U nói cơng suất tiêu thụ R1 A giảm B tăng giảm C không thay đổi D tăng Việc ghép nối tiếp nguồn điện để A có nguồn có suất điện động lớn nguồn có sẵn B có nguồn có suất điện động nhỏ nguồn có sẵn C có nguồn có điện trở nhỏ nguồn có sẵn D có nguồn có điện trở điện trở mạch 10 Hiệu điện hai đầu mạch điện gồm điện trở 10  30  ghép nối tiếp 20 V Cường độ dòng điện qua điện trở 10  >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! A 0,5 A B 0,67 A C A D A 11 Việc ghép song song nguồn điện giống A có nguồn có suất điện động lớn nguồn có sẵn B có nguồn có suất điện động nhỏ nguồn có sẵn C có nguồn có điện trở nhỏ nguồn có sẵn D có nguồn có điện trở điện trở mạch 12 Một bếp điện 115 V - kW bị cắm nhầm vào mạng điện 230 V nối qua cầu chì chịu dòng điện tối đa 15 A Bếp điện A có cơng suất toả nhiệt kW B có cóng suất toả nhiệt kW C có công suất toả nhiệt lớn kW D nổ cầu chì 13 Một bếp điện 230 V - 1kW bị cắm nhầm vào mạng điện 115 V nối qua cầu chì chịu dòng điện tối đa 15 A Bếp điện A có cơng suất toả nhiệt kW B có cơng suất toả nhiệt kW C có cơng suất toả nhiệt lớn kW D nổ cầu chì 14 Hiệu điện hai đầu mạch điện gồm điện trở 10  30  ghép nối tiếp 20 V Hiệu điện hai đầu điện trở 10  A V B 10 V C 15 V D 20 V 15 Hai điện trở nối song song có điện trở tương đương  Nếu điện trở mắc nối tiếp điện trở tương đương chúng A  B  C  D.16  16 Điện trở hai điện trở 10  30  ghép song song A  B 7,5  C 20  D 40  17 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch điện gồm điện trở  mắc nối tiếp 12 V Dòng điện chạy qua điện trở A 0,5 A B A C A D 16 A 18 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch điện gồm điện trở  mắc song song 12 V Dòng điện chạy qua điện trở A 0,5 A B A C A D 16 A >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! 19 Một điện trở R1 mắc song song với điện trở R2 = 12  mắc vào nguồn điện có suất điện động 24 V, điện trở không đáng kể Cường độ dòng điện qua hệ A Giá trị R1 A  B 12  C 24  D 36  20 Công suất sản điện trở 10  90 W Hiệu điện hai đầu điện trở A 90 V B 30 V C 18 V D V 21 Người ta cắt đoạn dây dẫn có điện trở R thành ghép đầu chúng lại với Điện trở đoạn dây đôi A 2R B 0,5R C R D 0,25R 22 Tại hiệu điện 220 V công suất bóng đèn 100 W Khi hiệu điện mạch giảm xuống 110 V, lúc cơng suất bóng đèn A 20 W B 25 W C 30 W D 50 W 23 Khi hai điện trở giống mắc nối tiếp vào nguồn điện U cơng suất tiêu thụ chúng 20 W Nếu điện trở mắc song song nối vào nguồn U nói cơng suất tiêu thụ tổng cộng A 10 W B 20 W C 40 W D 80 W 24 Cường độ dòng điện điện khơng đổi chạy qua dây tóc bóng đèn I = 0,273 A Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng dây tóc phút A 1,024.1018 B 1,024.1019 C 1,024.1020 D 1,024.1021 25 Điện biến đổi hoàn toàn thành nhiệt dụng cụ hay thiết bị chúng hoạt động? A Bóng đèn nêon B Quạt điện C Bàn ủi điện D Acquy nạp điện 26 Hiệu điện hai đầu điện trở tăng lên lần cường độ dòng điện qua điện trở A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần 27 Một bàn ủi điện sử dụng với hiệu điện 220 V cường độ dòng điện chạy qua bàn ủi A Tính nhiệt lượng toả 20 phút A 132.103 J B 132.104 J C 132.105 J D 132.106 J 28 Một acquy có suất điện động 12 V Tính cơng mà acquy thực electron dịch chuyển bên acquy từ cực dương tới cực âm A 192.10-17 J B 192.10-18 J C 192.10-19 J D 192.10-20 J >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! 29 Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngồi điện trở cường độ dòng điện chạy mạch A tỉ lệ thuận với điện trở mạch B giảm điện trở mạch tăng C tỉ lệ nghịch với điện trở mạch D tăng điện trở mạch tăng 30 Khi mắc điện trở R1 =  vào hai cực nguồn điện dòng điện mạch có cường độ I1 = 0,5 A Khi mắc điện trở R2 = 10  dòng điện mạch I2 = 0,25 A Điện trở r nguồn A  B  C  D  HƯỚNG DẪN GIẢI a) q = It = 38,4 C b) N = a) q = q A = 60 C b) I = = 0,2 A t E a) q = It = 28800 C; I’ = b) E = q = 24.1019 electron e q = 0,2 A t' A = V q Phân tích đoạn mạch: R1 nt ((R2 nt R3) // R5) nt R4 R23 = R2 + R3 = 10 ; R235 = R23R5 = ; R23  R5 R = R1 + R235 + R4 = 12 ; I = I1 = I235 = I4 = U AB = A; R U235 = U23 = U5 = I235R235 = 10 V; I5 = U5 U = A; I23 = I2 = I3 = 23 = A R5 R23 Phân tích đoạn mạch: R1 nt (R2 // R4) nt (R3 // R5) R24 = RR R2 R4 = 4,2 ; R35 = = 2,4 ; R3  R5 R2  R4 R = R1 + R24 + R35 = ; U3 = U3 = U35 = I3R3 = V; >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! I35 = I24 = I1 = I = U 35 10 = A; R35 U24 = U2 = U4 = I24R24 = 14 V; U1 = I1R1 = V Phân tích đoạn mạch: (R1 nt (R3 // R4) nt R5) // R2 R34 = R= R3 R4 = ; R1345 = R1 + R34 + R5 = ; R3  R4 R2 R1345 U = ; I5 = I34 = I1 = I1345 = = A; R2  R1345 R5 U34 = U3 = U4 = I34R34 = V; I3 = U3 U = A; I4 = = A; U1345 = U2 = UAB = I1345R1345 = 16 V; R3 R4 3 I2 = U2 = A R2 Phân tích đoạn mạch: R4 nt (R2 // (R3 nt R5)) // R1 R35 = R3 + R5 = 30 ; R235 = R2 R35 = 12 ; R2  R35 R4235 = R4 + R235 = 32 ; R = R1 R4235 = 6,4 ; I3 = I5 = I35 = A; R1  R4235 U35 = U2 = U235 = I35R35 = 60 V; I2 = I235 = I4 = I4235 = I1 = U2 = A; R2 U 235 = A; U4235 = U1 = UAB = I4235R4235 = 160 V; R235 U1 = 20 A U1 Trường hợp đặt vào A B hiệu điện 100 V đoạn mạch có (R nt R2)// R1, nên I3 = I2 = IA = A; R2 = U CD = 40 ; I2 UAC = UAB – UCD = 60 V; R3 = U AC = 60  I3 Trường hợp đặt vào C D hiệu điện 60 V đoạn mạch có (R nt R1)// R2 Khi UAC = UCD - UAB = 45 V; >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! I3 = I = U AC U = 0,75 A; R1 = AB = 20  R3 I1 Trường hợp đặt vào A B hiệu điện 120 V đoạn mạch có ((R3 // R2) nt R4) // R1 Ta có: R2 =  I4 = U CD = 15 ; UAC = UAB – UCD = 90 V Vì R3 = R4 I2 U AC 90 30  = I2 + I = +  R3 = 30  = R4 R4 R3 R3 Trường hợp đặt vào C D hiệu điện 120 V đoạn mạch có (R1 nt R4) // R2) // R3 Khi UAC = UCD – UAB = 100 V; I4 = I = U AC 10 U = A; R1 = AB =  R4 I1 10 Ta có: I1 = I2 = U1 E =2=  3,3 + 2r = E (1); R1 R1  r U2 E =1=  3,5 + r = E (2) Từ (1) (2) R2 R2  r  r = 0,2 ; E = 3,7 V ĐÁP ÁN 1D 2D 3B 4A 5D 6A 7C 8C 9A 10A 11C 12D 13A 14A 15C 16B 17A 18B 19C 20B 21D 22B 23D 24B 25C 26A 27B 28B 29B 30B >> Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! ... mạch D tổng điện trở lớn nhỏ đoạn mạch Một nguồn điện suất điện động E điện trở r nối với mạch ngồi có điện trở tương đương R Nếu R = r A dòng điện mạch có giá trị cực tiểu B dòng điện mạch có... Điện biến đổi hoàn toàn thành nhiệt dụng cụ hay thiết bị chúng hoạt động? A Bóng đèn nêon B Quạt điện C Bàn ủi điện D Acquy nạp điện 26 Hiệu điện hai đầu điện trở tăng lên lần cường độ dòng điện. .. với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngồi điện trở cường độ dòng điện chạy mạch A tỉ lệ thuận với điện trở mạch B giảm điện trở mạch tăng C tỉ lệ nghịch với điện trở mạch D tăng điện trở