Xét toàn mạch là mạch điện kín đơn giản nhất gồm một nguồn điện có suất
điện động & và điện trở trong r, một điện trở R — điện trở tương đương của mach
ngoài bao gồm các vật dẫn nỗi liền hai cực của nguồn điện, thường được gọi là điện
trở ngoài.
R
Hình 2.5. Thiết lập định luật Ohm đổi với toàn mạch
Định luật Ohm đối với toàn mạch nêu lên mối liên hệ giữa cường độ dòng điện I chạy trong mạch, suất điện động € của nguồn điện và điện trở toàn phan (R+r) của toàn mạch. Có thẻ thiết lập định luật Ohm đối với toàn mạch nhờ
vận dụng định luật lun — Len-xơ và định luật bảo toàn năng lượng.
Công cúa nguồn điện sinh ra trong mạch điện kín khi dong điện không đồi
có cường độ I chạy qua trong thời gian t là:
A=élt
Cũng trong thời gian t đó, theo định luật Jun — Len-xo, nhiệt lượng toa ra ở điện trở ngoài R và điện trở trong r là:
Q=(R+r)lt
Theo định luật bảo toàn và chuyền hóa năng lượng, năng lượng tiêu thụ trên
đoạn mạch phải bằng năng lượng do nguồn điện cung cấp, nghĩa là Q= A. Từ
đó, ta có:
(R+r)l't=štt
Nhu vay, suất điện động của nguén có giá trị bằng tong các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.
Ta cũng có thê việt;
43
=R+r
Trong đó:
+1: Cường độ dòng điện chạy qua mach (A).
+R: Tông điện trở mạch ngoài (Q).
+r: Điện trở trong của nguồn điện (©).
+6: Suat điện động của nguồn điện (V).
Định luật Ohm đối với toàn mạch: Ci wong độ dòng điện chạy trong mach kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phan của mạch đó.
Nhận xét: nếu điện trở trong của nguồn rất nhỏ, không đáng kê (r = 0) „ hoặc
nếu mạch hở (I =0), thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện bằng suất
điện động của nguồn điện do.
ằ Nguồn điện
Điều kiện để có dòng điện là phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật
dẫn điện
Nguồn điện là thiết bị dé tạo ra và duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.
Nguồn điện có hai cực, là cực đương (+) và cực âm (-). Việc tạo ra các điện cực như vậy, trong nguôn điện phải có lực thực hiện công dé tách các electron hoặc ion đương được tạo thành ra khỏi mỗi điện cực. Khi đó, một cực thừa electron được gọi là cực âm, cực kia ít hoặc thiếu electron được gọi là cực dương của nguồn điện.
Việc tách các electron ra khỏi nguyên tử không thê do lực tĩnh điện thực
hiện, mà phải do các lực khác bản chất với lực điện thực hiện và được gọi là lực
lạ.
Hình 2.6. Chuyên động của hạt tai điện ở bên trong nguồn và bên ngoài nguon điện
ằ Cụng của nguồn điện
Đề duy trì sự tích điện ở hai cực của nguồn điện, dưới tác dụng lực lạ, bên trong nguồn điện, các điện tích đương dịch chuyển ngược chiều điện trường, hoặc làm dịch chuyên các điện tích âm cùng chiều điện trường. Khi đó, lực lạ
thực hiện một công thắng công cản của lực điện bên trong nguồn điện.
Như vậy, công của lực la thực hiện làm dich chuyển các điện tích qua nguân
được gọi là công của nguồn điện.
Khi tạo thành mạch điện kín, nguồn điện thực hiện công khi di chuyền các điện tích tự do trong toàn mạch dé tạo thành dong điện. Theo định luật bảo toàn năng lượng, điện năng tiêu thụ trong toàn mạch băng công của các lực lạ bên trong nguồn điện. Khi đó, công thức tính công Anz của nguồn điện khi tạo thành
dong điện có cưởng độ I chạy trong toàn mạch sau một khoảng thời gian t là:
—Á„=qÉ=t
Đề đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguôn điện, người ta đưa vào
đại lượng gọi là suất điện động của nguồn điện, thường kí hiệu làŠ.
45
A. Định nghĩa
Suất điện động của một nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả nang thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi dịch chuyên một điện tích q dương ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện vả có độ lớn của điện tích q đó.
B. Công thức
Trong đó:
A: công của nguồn điện (J).
q: điện tích (C).
š: suất điện động của nguồn điện (V).
C. Don vị
Don vị của suất điện động là vôn, kí hiệu V.
IV=l1J/C
D. Ý nghĩa
Số vn ghi trên mỗi nguồn điện cho biết trị số của suất điện động của nguôn
điện đó.
Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng hiệu điện thé giữa hai cực của
nó khi mạch ngoài ho.