Đang tải... (xem toàn văn)
1. Định luật Ôm: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây: . 2. Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp: •Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm: . •Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hai hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần: . •Điện trở tương đương của đoạn mạch bằng tổng hai điện trở thành phần: Rtđ . 3. Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song: •Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ: . •Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: . •Điện trở tương đương được tính theo công thức:1Rtđ .1. Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ, trong đó . Khi đóng, vôn kế chỉ , ampe kế chỉ . a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch. b) Tính điện trở . Đáp số: a) ; b) 2. Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ, trong đó , ampe kế chỉ , ampe kế chỉ . a) Tính hiệu điện thế của đoạn mạch. b) Tính điện trở . Đáp số: a) ; b) 3. Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó , , . a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB. b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. Đáp số: ; ; ; 4. Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó các điện trở , , ; dòng điện đi qua có cường độ là . a) Tính cường độ dòng điện đi qua điện trở . b) Tính cường độ dòng điện đi qua điện trở .c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB. Đáp số: ; ; 5. Cho mạch điện AB có sơ đồ như hình vẽ, trong đó điện trở , , . . a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB. b) Tính cường độ dòng điện đi qua điện trở và . c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở . Đáp số: ; ; 6. Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó , , . .a) Tính cường độ dòng điện qua . b) Tính các hiệu điện thế , tương ứng giữa hai đầu các điện trở và . 7. Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó các điện trở , , . Dòng điện đi qua có cường độ là . a) Tính các cường độ dòng điện , tương ứng đi qua các điện trở và . b) Tính các hiệu điện thế , và . Đáp số: ; ; ; ; 8. Khi mắc nối tiếp hai điện trở và vào hiệu điện thế thì cường độ dòng điện đi qua chúng có cường độ . a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp này. b) Nếu mắc song song hai điện trở nói trên vào một hiệu điện thế thì dòng điện đi qua có cường độ gấp 1,5 lần cường độ dòng điện đi qua (tức là ). Hãy tính các điện trở và .
Tài liệu học thêm Vật Lý Chương 1: Điện học BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM Định luật Ơm: Cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây tỉ lệ nghịch với điện trở U I dây: R Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp: Cường độ dịng điện có giá trị điểm: I I1 I Hiệu điện hai đầu đoạn mạch tổng hai hiệu điện hai đầu điện trở thành phần: U U1 U Điện trở tương đương đoạn mạch tổng hai điện trở thành phần: Rtđ R1 R2 Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song: Cường độ dòng điện chạy qua mạch tổng cường độ dịng điện chạy qua mạch rẽ: I I1 I Hiệu điện hai đầu đoạn mạch song song hiệu điện hai đầu đoạn mạch rẽ: U U1 U Điện trở tương đương tính theo cơng thức: 1 R1 R2 Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ, R1 5 Khi K đóng, vơn kế 6V , ampe kế 0,5A a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch R2 R1 V A K A B b) Tính điện trở R2 Đáp số: a) RAB 12 ; b) R2 7 GV: Nguyễn Ngọc Sơn Trang Chương 1: Điện học Tài liệu học thêm Vật Lý Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ, R1 10 , ampe kế A1 R1 A1 R2 1, 2A , ampe kế A 1,8A a) Tính hiệu điện U AB đoạn A K mạch A B b) Tính điện trở R2 Đáp số: a) U AB 12V ; b) R2 20 Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ, R1 15 , R2 R3 30 , R2 R1 M R3 U AB 12V a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB A K A B b) Tính cường độ dòng điện qua điện trở Đáp số: RAB 30 ; I1 0, A ; I 0, A ; I 0, A Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ, điện trở R1 9 , R2 R1 M R3 R2 15 , R3 10 ; dòng điện qua R3 có cường độ I 0,3 A a) Tính cường độ dịng điện I A K A B qua điện trở R2 b) Tính cường độ dịng điện I1 qua điện trở R1 c) Tính hiệu điện hai đầu đoạn mạch AB Đáp số: I 0, A ; I1 0,5 A ; U AB 7,5V Trang GV: Nguyễn Ngọc Sơn Tài liệu học thêm Vật Lý Chương 1: Điện học Cho mạch điện AB có sơ đồ hình vẽ, điện trở R1 30 , R1 R2 R2 10 , R3 60 I1 0,7 A R3 a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB A B b) Tính cường độ dịng điện qua điện trở R2 R3 c) Tính hiệu điện U hai đầu điện trở R2 Đáp số: RAB 21 ; I I 0,3A ; U 3V Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ, R1 10 , R2 5 , R3 12 R1 U AB 5V R2 a) Tính cường độ dịng điện I1 qua R1 b) Tính hiệu điện U , U R3 A B tương ứng hai đầu điện trở R2 R3 Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ, điện trở R1 14 , R2 8 , R1 R3 24 Dịng điện qua R1 có cường độ I1 0, A a) Tính cường độ dòng điện I , I R2 C R3 A A B tương ứng qua điện trở R2 R3 b) Tính hiệu điện U AC , U CB U AB GV: Nguyễn Ngọc Sơn Trang Chương 1: Điện học Tài liệu học thêm Vật Lý Đáp số: I 0,3 A ; I 0,1A ; U AC 5,6V ; U CB 2, 4V ; U AB 8V Khi mắc nối tiếp hai điện trở R1 R2 vào hiệu điện 1, 2V cường độ dịng điện qua chúng có cường độ 0,12A a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch nối tiếp b) Nếu mắc song song hai điện trở nói vào hiệu điện dịng điện qua R1 có cường độ gấp 1,5 lần cường độ dòng điện qua R2 (tức I1 1,5.I ) Hãy tính điện trở R1 R2 Trang GV: Nguyễn Ngọc Sơn Tài liệu học thêm Vật Lý Chương 1: Điện học SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CÁC YẾU TỐ CỦA DÂY DẪN Cơng thức tính điện trở dây dẫn: Trong đó: R l S l : chiều dài dây dẫn (m); S : tiết diện dây dẫn ( m ); : điện trở suất ( m ); R : điện trở ( ) * Lưu ý: + Dây dẫn hình trụ, tiết diện trịn có đường kính tiết diện d d2 tiết diện S tính theo cơng thức: S (lấy 3,14 ) + 1m2 106 mm Tính điện trở sợi dây nhơm dài 2m có tiết diện 1mm Biết nhơm có điện trở suất 2,8.10 m Tính điện trở sợi dây đồng dài 400m có tiết diện 2mm có điện trở suất 1, 7.10 m Tính điện trở sợi dây nikêlin dài 8m, có tiết diện trịn đường kính d = 0,4mm (lấy 3,14 ) Cho biết điện trở suất dây 0, 4.10 m GV: Nguyễn Ngọc Sơn Trang Chương 1: Điện học Tài liệu học thêm Vật Lý Tính điện trở đoạn dây đồng dài 4m có tiết diện trịn, đường kính 1mm Biết điện trở suất đồng 1, 7.10 m Một sợi dây tóc bóng đèn làm vonfam 200 C có điện trở 25 , có tiết diện trịn bán kính 0,01mm Hãy tính chiều dài dây tóc Cần làm biến trở có điện trở lớn 30 dây dẫn nikêlin có tiết diện 0,5mm2 Tính chiều dài dây dẫn Một biến trở chạy có điện trở lớn 50 Biến trở quấn sợi dây dẫn hợp kim nicrom có chiều dài 50m Tính tiết diện dây dẫn dùng để làm biến trở Một dây dẫn nikêlin có chiều dài 100m, tiết diện 0,5mm2 mắc vào nguồn điện có hiệu điện 120V a) Tính điện trở dây; b) Tính cường độ dịng điện qua dây Một dây dẫn làm nicrom dài 30m, diết diện 0,3mm2 mắc vào hiệu điện 220V Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn 10 Một bóng đèn có ghi 4,5V – 2,7W Bóng đèn mắc nối tiếp với biến trở chúng mắc vào hiệu điện U = 12V sơ đồ bên a) Phải điều chỉnh biến trở có trị số điện trở R2 để bóng đèn sáng Đ U bình thường? b) Biến trở có điện trở lớn Rb 30 với cuộn dây làm hợp kim nikêlin có tiết diện S 1mm Tính chiều dài dây dẫn dùng làm biến trở 11 Hai bóng đèn sáng bình thường có điện trở tương ứng R1 7,5 , R2 4,5 Cường độ dòng điện định mức hai đèn Trang GV: Nguyễn Ngọc Sơn Tài liệu học thêm Vật Lý Chương 1: Điện học Iđm = 0,8A Hai đèn này, với điện trở R3 mắc nối tiếp với ( R1 nt R2 nt R3 ) mắc vào hiệu điện U = 12V a) Tính R3 để hai đèn sáng bình thường b) Điện trở R3 quấn dây nicrom có chiều dài 0,8m Tính tiết diện dây nicrom 12 Một cuộn dây điện trở có trị số 10 quấn dây nikêlin có tiết diện 0,1mm2 có điện trở suất 0, 4.10 m a) Tính chiều dài dây nikêlin dùng để quấn cuộn dây điện trở b) Mắc cuộn dây điện trở nói nối tiếp với điện trở có trị số 5 đặt vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp hiệu điện 3V Tính hiệu điện hai đầu cuộn dây điện trở 13 Người ta dùng dây nicrom có điện trở suất 1,1.10 m để làm dây nung cho bếp điện Điện trở dây nung nhiệt độ bình thường 4,5 có chiều dài tổng cộng 0,8m Hỏi dây nung phải có đường kính tiết diện bao nhiêu? 14 Ở nhà cao tầng, người ta thường lắp cột thu lôi để chống sét Dây nối cột thu lôi xuống đất dây sắt, có điện trở suất 12.10 m Tính điện trở dây dẫn sắt dài 40m có đường kính tiết diện 8mm 15 Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ, nguồn điện có hiệu điện khơng đổi 12V a) Khi điều chỉnh chạy biến trở để hiệu điện hai đầu bóng đèn 6V cường độ dịng điện qua bóng đèn 0,5A Hỏi biến trở có điện trở bao nhiêu? b) Phải điều chỉnh biến trở có điện trở để dòng điện qua mạch 0,375A? GV: Nguyễn Ngọc Sơn Đ 12V Trang Chương 1: Điện học Tài liệu học thêm Vật Lý ĐS: 1) 0, 056 ; 2) 3, 4 ; 3) 25,5 ; 4) 0, 087 ; 5) 0,142m; 6) 37,5m; 7) 1,1mm2; 8a) R 80 , b) I 1,5 A ; 9) 2A; 10a) R2 12,5 , b) l = 75m; 11a) R3 3 , b) S 0, 29mm Trang GV: Nguyễn Ngọc Sơn Tài liệu học thêm Vật Lý Chương 1: Điện học CÔNG SUẤT ĐIỆN Số Oát ghi dụng cụ điện cho biết công suất định mức dụng cụ đó, nghĩa cơng suất điện dụng cụ hoạt động bình thường Cơng suất điện đoạn mạch tích hiệu điện hai đầu đoạn mạch cường độ dịng điện qua nó: P U I Trên bóng đèn có ghi 220V-75W Tính cường độ dịng điện qua bóng đèn điện trở đèn sáng bình thường Đáp số: Iđm = 0,341 (A); R 645 Khi mắc bóng đèn vào hiệu điện 12V dịng điện chạy qua có cường độ 0,4A Tính cơng suất bóng đèn điện trở bóng đèn Đáp số: P 4,8 W , R 30 Một bếp điện hoạt động bình thường mắc với hiệu điện 220V Biết bếp có điện trở 48, Tính cơng suất điện bếp Đáp số: P 1 KW Trên bóng đèn có ghi 12V-6W a) Cho biết ý nghĩa số b) Tính cường độ định mức dịng điện chạy qua đèn c) Tính điện trở đèn Đáp số: I 0,5 A ; R 24 Một bóng đèn có ghi 220V – 40W Mắc bóng đèn vào nguồn điện 200V a) Tính điện trở đèn b) Tính cơng suất tiêu thụ đèn Đèn có sáng bình thường khơng? Vì sao? GV: Nguyễn Ngọc Sơn Trang Chương 1: Điện học Tài liệu học thêm Vật Lý Đáp số: Rđ = 1210 ; Pđ 33,1 W ; Đèn sáng yếu bình thường Cho mạnh điện hình vẽ, cho biết R1 9 , R2 15 , R3 10 Dòng điện qua R3 có cường độ I 0,3 A R2 R1 R3 K A B Tính: a) Điện trở tương đương đoạn mạch AB b) Cường độ dòng điện qua điện trở R1 R2 c) Hiệu điện U AB hai đầu đoạn mạch AB d) Công suất tiêu thụ đoạn mạch AB Đáp số: a) RAB 15 ; b) I1 0,5 A , I 0, A ; c) U AB 7,5 V ; d) PAB 3, 75 W Hai điện trở R1 14 , R2 6 mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện U 12 V a) Vẽ sơ đồ mạch điện b) Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch c) Mắc thêm điện trở R3 song song với R2 cường độ dịng điện chạy qua R1 tăng thêm 0,15 A Tính giá trị R3 Đáp số: I 0, A ; R3 3 Trang 10 GV: Nguyễn Ngọc Sơn Tài liệu học thêm Vật Lý Chương 1: Điện học ĐS: b) Đèn sáng yếu, đèn sáng mạnh bình thường; c) Đ1 nt (Đ2 // Rb), Rb 12 GV: Nguyễn Ngọc Sơn Trang 17 Chương 1: Điện học Tài liệu học thêm Vật Lý ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ Định luật Jun-Lenxơ Nhiệt lượng tỏa dây dẫn: Trong đó: Q I R.t I: Cường độ dòng điện (A) R: Điện trở dây dẫn ( ) t: Thời gian dòng điện chạy qua (s) Q: Nhiệt lượng tỏa (J) Nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên: Trong đó: Q m.c.t m: Khối lượng vật (kg) t t2 t1 : Độ tăng nhiệt độ (0C K) c: Nhiệt dung riêng chất làm vật ( J / kg K ) Q: Nhiệt lượng thu vào (J) Hiệu suất: Trong H Qi 100 % Qtp Qi: Nhiệt lượng có ích (nhiệt lượng nước thu vào) Qtp: Nhiệt lượng toàn phần (nhiệt lượng bếp tỏa ra) Một dây dẫn có điện trở 176 mắc vào hiệu điện 220V Tính nhiệt lượng dây tỏa 30 phút ĐS: 495000J Một bếp điện sử dụng với hiệu điện 220V dịng điện chạy qua bếp có cường độ 3A Dùng bếp đun sơi lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C thời gian 20 phút a) Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa b) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sơi lượng nước c) Tính hiệu suất bếp Trang 18 GV: Nguyễn Ngọc Sơn Tài liệu học thêm Vật Lý Chương 1: Điện học ĐS: a) 792000J; b) 672000J; c) 84,8% Một bếp điện hoạt động bình thường có điện trở R 80 cường độ dịng điện qua bếp I = 2,5A a) Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa 1s b) Dùng bếp điện để đun sơi 1,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu 250C thời gian đun nước 20 phút Coi nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước có ích, tính hiệu suất bếp Cho biết nhiệt dung riêng nước c = 4200 J/kg.K c) Một ngày sử dụng bếp điện Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện 30 ngày, giá 1kW.h 700 đồng ĐS: a) 500J; b) 78,75%; c) 31500 đồng Dùng bếp điện để đun sôi khối lượng nước m1 200 g đựng bình nhơm có khối lượng m2 78 g Dây nung bếp điện có điện trở R 5 Cường độ dịng điện chạy qua dây nung I = 2,4A Sau thời gian t = 300s, nhiệt độ nước tăng t 9,50 C Cho biết nhiệt dung riêng nước c1 4200 J / kg K nhôm c2 880 J / kg K a) Hãy tính nhiệt lượng mà dây nung bếp tỏa thời gian b) Hãy tính nhiệt lượng mà nước bình nhơm nhận thời gian ĐS: a) 8640 J; b) 8632,08 J Một ấm điện có ghi 220V-1000W sử dụng với hiệu điện 220V để đun sơi lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20 0C Hiệt suất ấm 90%, nhiệt lượng cung cấp để đun sơi nước coi có ích a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sơi lượng nước trên, biết nhiệt dung riêng nước 4200 J/kg.K GV: Nguyễn Ngọc Sơn Trang 19 Chương 1: Điện học Tài liệu học thêm Vật Lý b) Tính nhiệt lượng mà ấm điện tỏa c) Tính thời gian đun sơi lượng nước ĐS: a) 672000 J; b) 746700 J; 747s Một bình nóng lạnh có ghi 220V-1100W sử dụng với hiệu điện 220V a) Tính cường độ dịng điện chạy qua bình b) Tính thời gian để đun sơi 10 lít nước từ nhiệt độ 20 0C, biết nhiệt dung riêng nước 4200 J/kg.K hiệu suất 100% c) Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bình 30 ngày, biết thời gian sử dụng trung bình ngày giá tiền điện 1000đ/kW.h ĐS: a) 5A; b) 3055 giây; c) 33000 đồng Một ấm điện có ghi 220V-1000W sử dụng với hiệu điện 220V để đun sơi lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20 C Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm nhiệt lượng tỏa vào môi trường (cho hiệu suất ấm 100%) Tính thời gian đun sơi nước, biết nhiệt dung riêng nước 4200 J/kg.K ĐS: 672s Đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình có chiều dài tổng cộng 40m có lõi đồng với tiết diện 0.5mm Hiệu điện cuối đường dây (tại nhà) 220V Gia đình sử dụng đèn dây tóc nóng sáng có tổng cơng suất 165W trung bình 8 ngày Biết điện trở suất đồng 1, 7.10 .m Trang 20 GV: Nguyễn Ngọc Sơn ... Nguyễn Ngọc Sơn Tài liệu học thêm Vật Lý Chương 1: Điện học BÀI TẬP VỀ CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG SỬ DỤNG Một quạt điện dùng xe tơ có ghi 12V – 15W a) Cần phải mắc quạt vào hiệu điện để chạy bình thường?... học thêm Vật Lý Chương 1: Điện học ĐS: b) Đèn sáng yếu, đèn sáng mạnh bình thường; c) Đ1 nt (Đ2 // Rb), Rb 12 GV: Nguyễn Ngọc Sơn Trang 17 Chương 1: Điện học Tài liệu học thêm Vật Lý ĐỊNH LUẬT... b) S 0, 29mm Trang GV: Nguyễn Ngọc Sơn Tài liệu học thêm Vật Lý Chương 1: Điện học CÔNG SUẤT ĐIỆN Số Oát ghi dụng cụ điện cho biết công suất định mức dụng cụ đó, nghĩa cơng suất điện dụng