BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH CƠNG THỨC CẦN NHỚ

C. phụ thuộc vào điện tích dịch chuyển D phụ thuộc vào hiệu điện thế ở hai đầu đường đi.

2. Cơng và cơng suất của nguồn điện

BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH CƠNG THỨC CẦN NHỚ

CƠNG THỨC CẦN NHỚ

- Xác định mạch ngồi gồm các điện trở được mắc nối tiếp hay song song để tìm Rtđ theo các phương pháp đã biết.

- Vận dụng định luật Ơm đối với tồn mạch:   d . b t b E I R r

-Hiệu suất của nguồn điện:

  N N co U t I t I U A H    . . . . Anguon ich (%)

- Tìm các đại lượng theo yêu cầu bài tốn.

CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: Cho mạch điện cĩ sơ đồ như hình vẽ:

E = 6V, r = 1, R1 = 0,8, R2 = 2, R3 = 3. Tính hiệu điện thế hai cực của nguồn điện và cường độ dịng điện chạy qua các điện trở.

-Điện trở tương đương mạch ngồi: Rtđ = 2. -Cường độ dịng điện qua mạch chính I = I1:

d t I R r   E = 2A.

- Hiệu điện thế hai đầu R1: U1 = I1.R1 = 1,6 V.

- Hiệu điện thế hai đầu R1 và R3: U2 = U3 = U – U1 = 4 – 1,6 = 2,4 V.

- Cường độ dịng điện qua R2 : I2 = 2

2 1,2 1,2 U A R  . D C R1 0 R7 R1 R8 R9 R1 B A R6 R2 R5 R4 R3 R1 B R1 R2 R 3 R4 A

- Cường độ dịng điện qua R3: I3 = 3

3

U

R = 0,8 A.

Ví dụ 2: Cho mạch điện cĩ sơ đồ như hình vẽ : Biết, E = 6V, r = 2, R1 = 6, R2 = 12, R3 = 4. a. Tính cường độ dịng điện chạy qua R1.

b. Tính cơng suất tiêu thụ điện năng trên R3. c. Tính cơng của nguồn sản ra trong 5 phút.

a. Điện trở tương đương của mạch ngồi là: R = 8. - Cường độ dịng điện qua mạch chính: I = 0,6A. - Cường độ dịng điện chạy qua R1 là: I1 = 0,4A. b. Cơng suất tiêu thụ điện năng trên R3 là: P3 = 1,44W. c.Cơng của nguồn điện sản ra ttrong 5 phút: A = 1080 J.

Ví dụ 3: Cho mạch điện cĩ sơ đồ như hình vẽ:Trong đĩ: E = 1,2 V, r = 0,1, R1 = R3 = 2.R2 = R4 = 4. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A, B.

- Điện trở đoạn MN là: RMN = 1,5 V. - Dịng điện qua mạch chính: I = 0,2 A.

- Hiệu điện thế giữa M, N : UMN = I.RMN = 0,3A.

- Cường độ dịng điện qua R2: I2 =

1 2 0,05 . 0,05 . MN U A R R 

- Hiệu điện thế giữa A,N: UAN = I2.R2 = 0,2V. - Hiệu điện thế giữa N và B: UNB = I.R4 = 0,88V.

- Hiệu điện thế giữa A và B : UAB = UAN + UNB = 1,08 V.

Ví dụ 4: Cho mạch điện cĩ sơ đồ như hình vẽ: Biết R2 = 2,R3 = 3. Khi K mở, vơn kế chỉ 6V. Khi K đĩng vơn kế chỉ 5,6V và ampe kế chỉ 2A.

a. Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện. b. Tính R1 và cường độ dịng điện qua R2 và R3.

a. Khi k mở, vơn kế chỉ giá trị của suất điện động của nguồn: Vì UV = E - I.r cĩ I = 0, vậy E = 6V. Khi k đĩng, vơn kế chỉ hiệu điện thế hai đầu nguồn điện: UV = E - I.r

 r = 0,2.

b. Theo định luật Ơm, ta cĩ: I = V V 2,8

td td U U R R   I  . Mặt khác, R1 = Rtđ – R12 = 1,6.

- Cường độ dịng điện qua R2 và R3 là: U23 = I.R23 = 2,4V.

2 23 3 2 2 1,2 ; 0,8 . U     I A I I I A R BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1. Mắc một bĩng đèn nhỏ với bộ pin cĩ suất điện động 4,5 v thì vơn kế cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu bĩng đèn là 4 V và ampe kế chỉ 0,25 A. Tính điện trở trong của bộ pin.

Đ S: 2 

Bài 2. Mắc một dây cĩ điện trở 2  với một pin cĩ suất điện động 1,1 V thì cĩ dịng điện 0,5 A chạy qua dây. Tính cường độ dịng điện nếu đoản mạch ?

Đ S: 5,5 A.

Bài 3. Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt 2 bĩng đèn cĩ điện trở R1 = 2  và R2 = 8 , khi đĩ cơng suất tiêu thụ của hai bĩng đèn là như nhau. Tìm điện trở trong của nguồn điện ?

Bài 4. Nếu mắc điện trở 16  với một bộ pin thì cường độ dịng điện trong mạch bằng 1 A. Nếu mắc điện trở 8  vào bộ pin đĩ thì cường độ bằng 1,8 A. Tính suất điện động và điện trở trong của bộ pin.

Đ s: 18 V, 2 .

Bài 5. Điện trở của bĩng đèn (1) và (2) lần lượt là 3  v 12 . Khi lần lượt mắc từng cái vào nguồn điện thì cơng suất tiêu thụ của chúng bằng nhau. Tính:

a. Điện trở trong của nguồn điện. b. Hiệu suất của mỗi đèn.

ĐS: 6 , 33,3 %, 66,7 %.

Bài 6. Cho mạch điện như hình vẽ. ;r 4 . Đèn cĩ ghi (6V-6W), R = 5 a. Biết đèn sáng bình thường. Tính .

b. Tính cơng suất nguồn và hiệu suất nguồn.

ĐS: a. . b. Png = 15(W), H = 0,73 (hay H% = 73%).

Bài 7. Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện cĩ E=12V, r = 0,1, R1 = R2 = 2, R3 = 4, R4 = 4,4.

a. Tính điện trở mạch ngồi.

b. Tính cường độ dịng điện mạch chính và qua các điện trở. c. Tính nhiệt lượng tỏa ra ở R1 trong 20 phút.

ĐS: a. RN = 5,9. b. I = 2(A), I2 = I3 = 0,5(A), I1 = 1,5(A).

Bài 8. Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện cĩ , r = 0,5,R3,5 ; 1 2 ;

R   R2  12 ; R3  4 ; RA = 0. Cho số chỉ ampe kế 2,5 A. a. Tính cường độ dịng điện qua các điện trở.

b. Tính suất điện động và hiệu suất của nguồn.

ĐS: a. I1 = I3 = 2,5(A), I2 = 1,25(A), IR = I = 3,75(A). b. , H = 0,9375 (hay H% = 93,75%)

Bài 9. Cho mạch điện như hình vẽ.  6 ;V r0,5. R1 = 1; R2 = 1,5; R3 = 2, RV = .

a. Tìm cường độ dịng điện mạch chính và qua mỗi điện trở b. Cho biết số chỉ của vơn kế.

c. Tính cơng của nguồn điện trong thời gian 20 phút và cơng suất tỏa nhiệt trên R3.

ĐS: a. I1 = I2 = I3 = I = 1,2(A). b. UV = 3(V). c. Ang = 8640(J), P3 = 2,88(W).

Bài 10. Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện cĩ

 = 15V, r = 2,5, R = 5,5, R1 = 3, R2 = 6,RA = 0. a. Tìm số chỉ ampe kế và cường độ dịng điện qua các điện trở.

b. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R1 trong 5’và hiệu suất của nguồn điện.

ĐS: a. IA = IR = I = 1,5(A), I1 = 1(A), I2 = 0,5(A). b. QR = 3712,5(J), H = 0,75 (hay H% = 75%)

Bài 11. Cho mạch điện như hình vẽ, trong đĩ nguồn điện cĩ  = 9V, r = 1. Các điện trở R1 = R2 = 30; R3 = 7,5.

a. Tìm điện trở tương đương RN của mạch ngồi.

b. Tính cường độ dịng điện chạy qua nguồn và qua mỗi điện trở mạch ngồi. c. Tính cơng suất tỏa nhiệt ở mặt ngồi.

ĐS: a. RN = 5. b. I = 1,5(A), I1 = I2 = 0,25(A), I3 = 1(A). c. PN = 11,25(W).

Bài 12. Cho mạch điện như sau:  11(V); r = 0,4;R1  3 ; 2 4 ;

b. Chỉnh R4 để UMN = 0. Tính R4.

ĐS: a. I1 = I3 = 1,1(A), I2 = I4 = 1,65(A), UMN = 3,3(V). b. R4 = 8.