Phương pháp giải bài tập Định luật Ôm cho mạch kín gồm nhiều nguồn (E,r) môn Vật Lý 11 năm 2020

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT ÔM CHO MẠCH KÍN GỒM NHIỀU NGUỒN GIỐNG NHAU (E, r)

Nhiều nguồn điện giống nhau ( E, r) mắc thành bộ và mắc với điện trở thuần R

- Bộ nguồn mắc nối tiếp:

=> Nếu n nguồn giống nhau mắc nối tiếp thì:

E_b = nE; r_b = nr.

- Bộ nguồn mắc song song:

=> Nếu n nguồn giống nhau mắc song song thì:

E_b = E ; r_b = r/n

- Bộ nguồn mắc hỗn hợp đối xứng:

=> Nếu mắc hỗn hợp đối xứng gồm m dãy, mỗi dãy có n nguồn thì:

E_b = n.E ; r_b = nr/m

Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có 3 suất điện động E₁ = E₂ = E₃ = 3V và điện trở trong r₁=r₂= r₃ = 1/3Ω mắc nối tiếp nhau. Các điện trở mạch ngoài R₁ = R₂ = R₃ = 3Ω, R₄ = 6Ω.

Với ((R₂ nt R₃) //R₁) nt R₄

a) Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở.

b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D.

c) Tính hiệu điện thế 2 đầu nguồn điện và hiệu suất của nguồn điện.

Giải

Suất điện động của bộ nguồn là:

E_b = E₁ +E₂ + E₃ = 3.3 = 9V

Điện trở trong của bộ nguồn là:

r_b = r₁ + r₂ + r₃ = 3.1/3 = 1 Ω

a) Ta có: R₂₃ = R₂ + R₃ = 6 Ω

=> R_AB= R₁.R₂₃ / (R₁+R₂₃) = 2 Ω

R_ng = R_AB + R₄ = 8Ω;

I₄ = I = E / (R_ng + r) = 1A

U₄ = I₄.R₄ = 6(V)

U_AB = I.R_AB = 2(V)

⇒ U₁ = U₂₃ = 2(V)

=> U₂ = I₂.R₂ = 1V

=> U₃ = I₃.R₃ = 1V

b) Hiệu điện thế giữa hai điểm C và D:

U_AB = U₃ + U₄ = 1 + 6 = 7(V)

c) Hiệu điện thế hai đầu nguồn:

U = E - Ir = 9 - 1 = 8V

Hiệu suất của nguồn:

H = U/E = 8/9 = 88, 89% 

Bài 1: Cho mạch điện như hình: E = 12 V, r = 1 Ω, R₁ = R₂ = 4 Ω, R₃ = 3 Ω, R₄ = 5 Ω.

a) Tìm điện trở tương đương mạch ngoài.

b) Tìm cường độ dòng điện mạch chính và U_AB.

c) Tìm cường độ dòng điện trong mỗi nhánh.

Đ/S:

a) Điện trở tương đương mạch ngoài: 4 Ω

b) Cường độ dòng điện mạch chính: 2,4 A; U_AB = 9,6V

c) Cường độ dòng điện trong mỗi nhánh:

I₁₂ = I₃₄ = 1,2A

Bài 2: 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.

Đ/S:

- Điện trở của đèn: 1,5 Ω 

- Cường độ dòng điện qua đèn: 1,5A 

- Hiệu điện thế của đèn: 2,25V.

- Công suất tiêu thụ của đèn: 3,375W.

Trên đây là trích dẫn toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Định luật Ôm cho mạch kín gồm nhiều nguồn (E,r) 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!