Vật lý 11- Chủ đề bài toán về định luật ôm và hướng dẫn vẽ lại mạch điện

CHƯƠNG 2: DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI CHUN ĐỀ 2: BÀI TỐN ĐỊNH LUẬT ƠM PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM Đại lượng Đoạn mạch Nguồn điện Công A  Uq  UIt A  EIt Công suất P A  UI t Công suất tỏa nhiệt P  I2 R Định luật Jun – Len xơ Q  I2 Rt Hiệu suất nguồn điện P Định luật Ơm Tồn mạch A  EI t I E RN  r P  I2 r Q  I2 rt Đoạn mạch H Aci U N It U N   A EIt E Phương pháp vẽ lại mạch điện: Bước 1: Đặt hai điểm A, B hai điểm đầu cuối mạch, đặt tên cho điểm nơi giao nhánh (chú ý điểm nằm dây dẫn có điện cần đặt tên điểm) Bước 2: Sắp xếp thứ tự điểm đường thẳng theo chiều từ A tới B chứa nguồn I E  U AB RN  r Ví dụ Từ A tới B theo đường: AMNB Từ A tới M có R1, từ M tới N có R3 R4, từ N tới Bước 3: Đặt điện trở vào điểm (vẽ B có R5, từ B tới A có R2 thêm nhánh có điện trở song song) Bước 4: Phân tích mạch Mạch gồm: R1nt  R / /R  ntR  / /R PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Phương pháp giải Tính cường độ dòng điện qua mạch kín ta giải Ví dụ: Xét mạch kín gồm nguồn điện có suất theo bước sau đây: điện động E  V , điện trở r  0,1  mắc với điện trở ngồi R  99,9  Tìm cường độ dòng điện chạy mạch chính? Trang Hướng dẫn Điện trở mạch ngoài: R N  99,9  Bước 1: Tính điện trở mạch ngồi Điện trở tồn mạch: Bước 2: Tính điện trở tồn mạch: R tm  R N  r R tm  R N  r  99,9  0,1  100  Bước 3: Áp dụng định luật Ôm: I  E r  RN Cường độ dòng điện chạy mạch: I E E    0, 02 A R tm R N  r 100 Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho mạch điện hình vẽ Biết nguồn điện có suất điện động E  12 V có điện trở r   , điện trở R1  10 , R   R   Tính cường độ dòng điện chạy qua nguồn hiệu suất nguồn điện? A 0,5 A; 95,83% B 0,15 A; 5,83% C 0,15 A; 95% D 0,5 A; 93,83% Hướng dẫn Tổng trở mạch ngoài: R N  R1  R  R  23  Cường độ dòng điện chạy qua nguồn: I  E 12   0,5 A R N  r 23  Hiệu điện mạch U: U  I.R N  0,5.23  11,5 V Hiệu suất nguồn điện: H  U 11,5 100%  100%  95,83% E 12  Chọn A Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ Biết E  7,8V, r  0, , R1  R  R  , R   Tính cường độ dòng điện qua R1, R2 UMN? A I1  1,57 A; I2  0,37 A; UMN  1,17 V B I1  1,17 A; I2  0,78 A; UMN  1,17 V C I1  1,17 A; I2  0,78 A; UMN  1,17 V D I1  0,78 A; I2  1,17 A; UMN  1,17 V Hướng dẫn Ta có: R13  R1  R  ; R 24  R  R   Tổng trở mạch ngoài: R N  R13 R 24  3,  R13  R 24 Tổng trở toàn phần: R  R N  r   Cường độ dòng điện mạch chính: I  E 7,8   1,95 A R Trang Cường độ dòng điện chạy qua R1: I1  I13  U13 I.R N 1,95.3,    1,17 A R13 R13 Cường độ dòng điện qua R2: I2  I  I1  0,78 A Hiệu điện hai điểm M, N: UMN  U1  U2  I1R1  I2 R  1,17 V  Chọn B Dạng 3: Bài tốn đoạn mạch có chứa nguồn Phương pháp giải Tại điểm nút ta ln có  I đến =  I (nút nơi giao nhánh) Tại nút M Hiệu điện hai điểm A,B: I  I1  I2  I3 • Lấy dấu “+” trước I dòng I có chiều từ A đến B • Lấy dấu “–” trước I dòng I ngược chiều từ B đến A Dòng điện từ A đến B • Khi xét từ A đến B gặp cực dương nguồn lấy dấu “+” gặp cực âm nguồn lấy dấu “–” trước E UAB  E1  E2  I  R N  r1  r2  Nếu khơng biết rõ chiều dòng điện ta giả sử dòng điện có chiều giải: Dòng điện từ B đến A • Nếu tìm I > 0: chiều thật dòng điện trùng với chiều chọn • Nếu tìm I < 0: chiều thật dòng điện ngược với chiều chọn UAB  E1  E2  I  R N  r1  r2  Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho mạch điện sau, đó: E1  8V, r1  1, , E2  4V, r2  0, , R  28,  , hiệu điện hai đầu đoạn mạch đo UAB  V Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch chiều nó? A I  0,33 A , chiều từ A đến B B I  0,07 A , chiều từ A đến B C I  0,33 A , chiều từ B đến A D I  0, 45 A , chiều từ B đến A Hướng dẫn Giả sử dòng điện mạch cỏ chiều từ A đến B Theo chiều từ A đến B gặp cực dương E1 trước, sau gặp cực âm E2 nên ta có biểu thức: U AB  E1  E  I  R N  r1  r2   I  U AB  E1  E R N  r1  r2 Trang Thay số ta được: I  8  28,  1,  0, 15 A  chiều dòng điện chạy từ A đến B  Chọn B Ví dụ 2: Cho mạch điện sau, biết E1  2,1V; E2  1,5 V; r1 , r2 không đáng kể, R1  R  10  R2  20  Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở? A I1  0,023 A; I2  0,018 A; I3  0,114 A B I1  0,096 A; I2  0,018 A; I3  0,114 A C I1  0,096 A; I2  0,021 A; I3  0,114 A D I1  0,096 A; I2  0,018 A; I3  0, 44 A Hướng dẫn Giả sử chiều dòng điện hình vẽ  r1  r2     U AB  E1  I1  R1  r1   Ta có:  U AB  E  I  R  r2   U  I R  AB  U AB  2,1  10I1  2,1  10I1  10I3  10I1  10I3  2,1 Thay số ta được:  U AB  20I2  1,5    20I2  1,5  10I3   U  10I 20I2  10I3  1,5  AB 1  2 Tại nút A ta có: I1  I2  I3  I1  I2  I3   3 I1  0, 096  A   Giải hệ phương trình (1), (2) (3) ta có: I  0, 018  A   I3  0,114  A   Chọn B PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP Câu Nguồn điện có r  0,  mắc với R  2,  thành mạch kín, hiệu điện hai đầu R 12 V Suất điện động nguồn là: A 11 V B 12 V C 13 V D 14 V Câu 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 Tìm suất điện động điện trở nguồn? A 3,7 V; 0,2  B 3,4 V; 0,1  C 6,8 V; 1,95  D 3,6 V; 0,15  Câu Cho mạch điện hình vẽ Hai pin có suất điện động V Biết r1  ; r2   Tính cường độ dòng điện mạch hiệu điện hai điểm A B? A 0,5 A; V B A; V C A; V D A; V Câu Một nguồn điện có suất điện động E  V , điện trở r   , mạch ngồi có điện trở R Để công suất tiêu thụ mạch ngồi W điện trở R phải có giá trị: Trang A R   C R   B R   D R   Câu Một nguồn điện có suất điện động 15 V, điện trở 0,5  mắc với mạch ngồi có hai điện trở R1  20 , R  30  mắc song song Cơng suất mạch ngồi là: A 4,4 W B 14,4 W C 17,28 W D 18 W Câu Một mạch có hai điện trở  10  mắc song song nối với nguồn điện có điện trở  Hiệu suất nguồn điện là: A 11,1% B 90% C 62,5% D 16,6% Câu Mắc điện trở R   vào nguồn gồm hai pin có suất điện động điện trở giống thành mạch kín Nếu hai pin ghép nối tiếp cường độ dòng điện qua R I1  0,75 A Nếu hai pin ghép song song cường độ dòng điện qua R I2  0,6 A Suất điện động điện trở pin A 1,5 V; 1 B V;  C V; 1,5  D V; 1 Câu Đặt hiệu điện không đổi vào hai đầu mạch gồm điện trở giống mắc song song cơng suất tiêu thụ 40 W Nếu hai điện trở mắc nối tiếp vào nguồn cơng suất tiêu thụ là: A 10 W B 80 W C 20 W D 160 W Đáp án 1–C 2–A 3–B 4–B 5–C 6–C 7–A 8–A Đừng quên add nick facebook thầy ! Trang ... dụng định luật Ôm: I  E r  RN Cường độ dòng điện chạy mạch: I E E    0, 02 A R tm R N  r 100 Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho mạch điện hình vẽ Biết nguồn điện có suất điện động E  12 V có điện. . .Hướng dẫn Điện trở mạch ngoài: R N  99,9  Bước 1: Tính điện trở mạch ngồi Điện trở tồn mạch: Bước 2: Tính điện trở tồn mạch: R tm  R N  r R tm  R N  r... Câu Cho mạch điện hình vẽ Hai pin có suất điện động V Biết r1  ; r2   Tính cường độ dòng điện mạch hiệu điện hai điểm A B? A 0,5 A; V B A; V C A; V D A; V Câu Một nguồn điện có suất điện động