Phương pháp giải bài tập Định luật Ôm cho mạch kín đơn giản môn Vật Lý 11 năm 2020

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT ÔM CHO MẠCH KÍN ĐƠN GIẢN

1. Mạch kín cơ bản (gồm nguồn và điện trở thuần):

Công thức: I = R / (R + r)

(R là điện trở của mạch ngoài; E, r là suất điện động và điện trở trong của nguồn).

2. Mạch kín gồm nhiều nguồn điện và máy thu mắc nối tiếp với điện trở thuần:

Công thức:

\(I = \frac{{\sum {E - \sum {E'} } }}{{R + \sum {r + } \sum {r'} }}\)

Trong đó: R là điện trở tương đương của mạch ngoài;

E, r là suất điện động và điện trở trong của nguồn;

E’, r’ là suất điện động và điện trở trong của máy thu điện với quy ước: nguồn khi dòng điện đi vào từ cực âm và đi ra từ cực dương; máy thu khi dòng điện đi vào từ cực dương và đi ra từ cực âm.

Ví dụ 1: Đèn 3V – 6W mắc vào hai cực acquy (E = 3V, r = 0,5Ω). Tính điện trở đèn, cường độ dòng điện, hiệu điện thế và công suất tiêu thụ của đèn.

Giải

- Điện trở của đèn:

R = U²/P = 3²/6 = 1,5 Ω 

- Cường độ dòng điện qua đèn:

I = E / (R+r) = 1,5A 

- Hiệu điện thế của đèn:

U = IR = 1,5.1,5 = 2,25V.

- Công suất tiêu thụ của đèn:

P = RI² = 1,5.1,5² = 3,375W.

Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình. Biết nguồn điện có suất điện động E = 12V và có điện trở trong r = 1Ω, các điện trở R₁ = 10Ω, R₂ = 5Ω và R₃ = 8Ω.

a) Tính tổng trở R_N của mạch ngoài.

b) Tính cường độ dòng điện I chạy qua nguồn điện và hiệu điện thế mạch ngoài U.

c) Tính hiệu điện thế U₁ giữa hai đầu điện trở R₁.

d) Tính hiệu suất H của nguồn điện.

Giải

a) Tổng trở R_N của mạch ngoài:

R_N = R₁ + R₂ + R₃ = 23Ω

b) Cường độ dòng điện I chạy qua nguồn điện:

I = E / (R_N+r) = 12 / (23 +1) = 0,5A

Hiệu điện thế mạch ngoài:

U_N = I.R_N = 0,5.23 = 11,5V

c) Hiệu điện thế U₁ giữa hai đầu điện trở R₁:

U₁ = I.R₁ = 0,5.10 = 5 V

d) Hiệu suất H của nguồn điện:

H = U/E.100% = 95,83%

Bài 1: Hai điện trở R₁ = 2Ω, R₂ = 6Ω mắc vào nguồn (E, r). Khi R₁, R₂ nối tiếp, cường độ trong mạch I_N = 0,5A. Khi R₁, R₂ song song, cường độ mạch chính I_S = 1,8A. Tìm R_N, E, r.

Đ/S: R_N = 8Ω ; E = 4,5 V; r = 1 Ω

Bài 2: Có mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện điện E = 12V và có điện trở trong r = 0,5 Ω. Các điện trở mạch ngoài R₁ = 4,5Ω, R₂ = 4Ω, R₃ = 3Ω. Hãy tìm số chỉ của ampe kế, hiệu suất của nguồn điện khi

a) K mở.

b) K đóng.

Đ/S:

a) I_A = 1 A; H = 95,83%

b) I_A = 1,5 A; H = 93,75%

Trên đây là trích dẫn toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Định luật Ôm cho mạch kín đơn giản môn Lý lớp 11 năm 2020, để theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống Chúng tôi chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!

Chúc các em học tập thật tốt!