Phương pháp giải dạng bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện, máy thu môn Vật Lý 11

PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH CHỨA NGUỒN ĐIỆN, MÁY THU

- Định luật Ohm chứa nguồn (máy phát):

I = (U_AB + E_p) / ( r_p + R)

• Đối với nguồn điện (máy phát): dòng điện đi vào cực âm và đi ra từ cực dương.

• U_AB: tính theo chiều dòng điện đi từ A đến B qua mạch (U_AB = - U_BA).

- Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa máy thu điện:

I = (U_AB – E_t) / ( r_t + R)

• Đối với máy thu E_t: dòng điện đi vào cực dương và đi ra từ cực âm.

• U_AB: tính theo chiều dòng điện đi từ A đến B qua mạch.

- Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa cả nguồn và máy thu:

I = ( U_AB + E_p – E_t) / ( R + r_p + r_t)

- Chú ý:

+ Dòng I có chiều AB, do đó nếu chưa có chiều I thì ta giả sử dòng I theo chiều A ® B.

+ Tại một điểm nút ta luôn có: ∑I_đến = ∑I_đi (nút là nơi giao nhau của ít nhất 3 nhánh).

+ Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B:

• Lấy dấu "+" trước I khi dòng I có chiều AB

• Lấy dấu "-" trước I khi dòng I ngược chiều AB

• Khi đi từ A đến B gặp nguồn nào lấy nguồn đó, gặp cực nào trước lấy dấu cực đó.

+ Khi mạch kín thì định luật Ohm cho đoạn mạch chứa cả nguồn và máy thu:

I = (E_p – E_t) / ( R + r_p + r_t)

Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó: E₁ = 8 V, r₁ = 1,2 Ω, E₂ = 4 V, r₂ = 0,4 Ω, R = 28,4 Ω, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch đo được là U_AB = 6 V

a) Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch và cho biết chiều của nó.

b) Cho biết mạch điện này chứa nguồn điện nào và chứa máy thu nào ? Vì sao ?

c) Tính hiệu điện thế U_AC và U_CB.

Giải

a) Giả sử dòng điện trong đoạn mạch có chiều từ A đến B.

Khi đó E₁ là máy phát, E₂ là máy thu.

+ Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch AB ta có:

I = ( U_AB + E₁ – E₂) / ( R + r₁ + r₂) = 1/3 A

+ Vì I > 0 nên dòng điện có chiều từ A đến B.

b) E₁ là máy phát vì dòng điện đi ra từ cực dương.

Còn E₂ là máy thu vì dòng điện đi vào từ cực dương.

c) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và C:

+ Hiệu điện thế giữa hai điểm C và B:

Ví dụ 2: Cho 2 mạch điện như hình vẽ: Nguồn điện 1 có E₁ = 18V, điện trở trong r₁ = 1Ω. Nguồn điện 2 có suất điện động E₂ và điện trở trong r₂ . Cho R = 9Ω; I₁ = 2,5A ; I₂ = 0,5A. Xác định suất điện động và điện trở r₂.

Giải

+ Với hình a ta thấy máy 1 và máy 2 đều là máy phát nên định luật ôm viết cho mạch kín chứa máy phát là:

I = (E₁ + E₂) / ( R + r₁ + r₂)

⇒ 2,5(9 + 1 + r₂) = 18 + E₂ 

⇒ E₂ - 2,5r₂ = 7 (1)

+ Với hình b ta thấy máy 1 là máy phát còn máy 2 là máy thu nên định luật ôm viết cho mạch kín chứa máy phát và máy thu là là:

I = (E₁ - E₂) / ( R + r₁ + r₂)

⇒ 0,5(9 + 1 + r₂) = 18 - E₂ 

⇒ E₂ + 2,5r₂ = 13 (2)

+ Giải (1) và (2) ta có: E = 12 V và r₂ = 2 Ω

Bài 1:  Điện trở R mắc vào nguồn (E₁ = 15V, r₁) có dòng điện 1A đi qua. Dùng thêm nguồn (E₂ = 10V, r₂) mắc song song hoặc nối tiếp với nguồn trước, cường độ dòng điện qua R không đổi. Tìm R, r₁, r₂

– Khi chỉ có nguồn E₁ (hình a):

– Khi E₂ nối tiếp với E₁ (hình b):

– Khi E₂ song song với E₁ (hình c), ta có:

Đ/S: R = 10Ω; r₁ = 5Ω; r₂ = 10Ω.

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ: E₁ = 9 V, E₂ = 3 V, E₃ = 10V, r₁ = r₂ = r₃ = 1 Ω, R₁ = 3 Ω, R₂ = 5 Ω, R₃ = 36 Ω, R₄ = 12 Ω

a) Tính tổng trở mạch ngoài và điện trở toàn phần của mạch.

b) Xác định độ lớn và chiều dòng điện trong mạch chính. Cho biết đâu là máy thu đâu là máy phát.

Đ/S:

a) Tổng trở mạch ngoài là: 17Ω

Tổng trở toàn phần của mạch điện: 20Ω

b) Cường độ dòng điện trong mạch chính: 0,1A

E₁ và E₂ là máy phát, E₃ là máy thu.

 

Trên đây là trích dẫn toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải dạng bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện, máy thu môn Vật Lý 11 năm học 2020-2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

​Chúc các em học tập tốt !