các dạng bài tập vật lý lớp 11

Lực điện trường tác dụng lên một điện tích trong điện trường: Nếu đặt điện tích q tại nơi có điện trường đã biết Lực tĩnh điện tác dụng lên điện tích q đặt trong điện trường : F =q E F

CHƯƠNG I : ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG CHỦ ĐỀ 1 :LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN

DẠNG 1: TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG YÊN

1 Điện tích q của một vật tích điện: q = n e

+ Vật thiếu electron (tích điện dương) : q = + n.e

+ Vật thừa electron (tích điện âm) : q = – n.e

Với : e = 1 , 6 10 − 19 C: là điện tích nguyên tố

n : số hạt electron bị thừa hoặc thiếu

2.Tương tác giữa 2 điện tích điểm

- Giả sử có 2 điện tích đặt trong môi trường có hằng số điện môi ε Áp dụng định luật Cu – lông

- Phương , chiều , điểm đặt của lực ( như hình vẽ)

- Độ lớn : F = 9 21 2

.

|

| 10 9

r

q q

ε

3 Định luật bảo toàn điện tích

 Khi cho 2 quả cầu nhỏ nhiễm điện tiếp xúc sau đó tách

nhau ra thì tổng điện tích chia đều cho mỗi quả cầu :

hai điện tích là 1N Đặt hai điện tích đó vào trong dầu có ε = 2 cách nhau 10 cm Hỏi lực tương tácgiữa chúng là bao nhiêu ?

q q F

a) Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữa chúng

b) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ Xác định lực tương tác điện giữa haiquả cầu sau đó

a) Số electron thừa ở quả cầu A: N 1 = 197

10 6 , 1

10 2 , 3

10 4 , 2

|

r

q q

F’ = 9.10 9

2

' 2

Bài 3: Hai quả cầu kim loại nhỏ hoàn toàn giống nhau mang điện tích q1 = 1,3.10-9C và q2=6,5.10

-9C, đặt trong không khí cách nhau một khoảng r thì đẩy nhau với lực 0,3N

2 − N Nếu với khoảng cách đó mà đặt trong điện môi thì lực tương tác giữa chúng là 10 − 3N

a/ Xác định hằng số điện môi của điện môi

b/ Để lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác khi đặt trong không khí thì phải đặt hai điện tích cách nhau bao nhiêu ? Biết trong không khí hai điện tích cách nhau 20cm

ĐS: ε = 2; 14,14cm

Bài 6 (nâng cao) Hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại Quả cầu A mang điện tích 4,50 µC;

quả cầu B mang điện tích – 2,40 µC Cho chúng tiếp xúc nhau rồi đưa chúng ra cách nhau 1,56 cm.Tính lực tương tác điện giữa chúng

F r q

nâng caoBuổi 2

Bài 2: Hai điện tích điểm đặt cách nhau 2cm trong không khí thì lực hút giữa chúng 7,2.10-3(N).Nếu đưa vào trong dầu có hằng số điện môi bằng 6 và đồng thời giảm khoảng cách giữa hai điệntích xuống còn 1,5cm thì lực điện bằng bao nhiêu ? Tính giá trị mỗi điện tích biết q2 = - 2q1 ?

ĐS : a 2,13.10 -3 N ;

Bài 3: Hai quả cầu kim loại giống nhau, mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 20cm thì hút nhau bởimột lực F 1 = 5.10-7N Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn, xong bỏ dây dẫn đi thì hai quả cầu đẩynhau với một lực F2 = 4.10-7 N Tính q1, q2

10 C15

Bài 1 Hai quả cầu nhỏ tích điện có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 5cm trong chân không thì hút

nhau bằng một lực 0,9N Xác định điện tích của hai quả cầu đó

N 9

,

0

F = , lực hút.

? q

2 2

9

2 2

10 9

05 , 0 9 , 0 q

Bài 2: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r =3cm trong chân không hút nhau bằng một lực F

= 6.10-9N Điện tích tổng cộng của chúng là Q=10-9C Tính điện đích của mỗi điện tích điểm

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật Culong:

1 2 2

9 1

9 2

a/ Xác định dấu và độ lớn hai điện tích đó

b/ Để lực tương các giữa chúng tăng 3 lần thì phải thay đổi khoảng cách bao nhiêu lần ? Xác định khoảng cách mới giữa hai điện tích lúc đó

DẠNG 2: TƯƠNG TÁC CỦA NHIỀU ĐIỆN TÍCH

* Phương pháp: Các bước tìm hợp lực Fo do các điện tích q1; q2 tác dụng lên điện tích qo:

Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích (vẽ hình)

Bước 2: Tính độ lớn các lực F10; F20 lần lượt do q1 và q2 tác dụng lên qo.

Bài 2: Cho hai điện tích điểm q1=16 Cµ và q2 = -64 Cµ lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong chânkhông cách nhau AB = 100cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q0 = 4 Cµ đặttại:

Các điện tích q 1 và q 2 tác dụng lên điện tích q 3 các lực F→1và F→2 có

phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

F 1 = 9.10 9

2 3

1 |

|

AC

q q

= 3,75 N;

F 2 = 9.10 9

2 3

2 |

|

BC

q q

Bài 2 : Hai điện tích q1 = 8.10-8 C và q2 = -8.10-8 C đặt tại A và B trong không khí cách nhau mộtkhoảng AB = 6 cm Xác định lực điện tác dụng lên q3 = 8.10-8 C đặt tại C nếu :

BÀI NÂNG CAO

Bài 3 Trong chân không, cho hai điện tích q q 10 7 C

C 10

q

7 2

7 1

; cm 8 AB

; C 10

, 0

10 10 10 9 AC

q q k

7 7 9 2

0 1

F20 = 10 = ( do q1 = q2 )

+ Do F 20 = F 10 nên hợp lực F o tác dụng lên q o :

N 10 6 , 57 5

4 036 , 0 2 F

AC

AH F 2 A cos F 2 C cos F 2 F

3 o

10 10

1 10

BÀI TẬP TỔNG HỢP chưa làm

Bài 3: Hai quả cầu nhỏ giống nhau mang điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 3cm trong

không khí thí chúng đẩy nhau bằng một lực có độ lớn 3,6.10-2N Xác định điện tích của 2 quả cầu

Bài 4: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 3cm trong không khí thì đẩy nhau bằng một lực 6.10-3N Điện tích tổng cộng của 2 quả cầu là -5.10-8N Xác định điện tích của mỗi quả cầu ?Biết rằng q1 < q2 Đs: q 1 = -2.10 -8 C và q 2 = -3.10 -8 C

Bài 5 : Cho hai điện tích q1= q2=16μC đặt tại hai điểm A, B trong không khí cách nhau 1m Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q0= 4μC đặt tại

a Điểm M : MA= 60cm ; MB= 40cm

b Điểm N : NA= 60cm ; NB= 80cm

c Điểm P : PA= 60cm ; PB= 80cm

d Điểm Q : QA=QB= 100cm Đs: a F= 16N ; b.3,9N ; c 10,4N; d 0,98N

ĐS : Đặt tại C, Phương song song với AB, Chiều từ A tới B, F = 45.10 -3 N

Bài 7 Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại, có khối lượng 5 g, được treo vào cùng một điểm

O bằng hai sợi dây không dãn, dài10 cm Hai quả cầu tiếp xúc với nhau Tích điện cho một quả cầuthì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 600 Tính điện tích đãtruyền cho quả cầu Lấy g = 10 m/s2

HD Khi truyền cho một quả cầu điện tích q thì do tiếp xúc, mỗi quả cầu sẽ nhiễm điện tích

2

q , chúng đẩy nhau và khi ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực →P , lực tĩnh điện F và sức căng sợi dây → T ,→khi đó:

q

2

2

9 4 10 9

10 9

) 2 ( tan

1 |

|

AC

q q

= 72.10 -3 N.

Lực tổng hợp do q 1 và q 2 tác dụng lên q 3 là:

→

F = F→1+ F→2 ; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

F = F 1 cosα + F 2 cosα = 2F 1 cosα

ĐS: 1,87.10 -9 N.

Bài 10 Có hai điện tích q và –q đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng AB=2d Một điện

tích dương q1=q đặt trên đường trung trực của AB cách AB một khoảng x

1 Cường độ điện trường của 1 điện tích điểm

- Nếu đề yêu cầu xác định cường độ điện trường của điện tích điểm, ta phải nói đầy đủ 4 yếu

tố :

E: + điểm đặt: tại điểm ta xét

+ phương: là đường thẳng nối điểm ta xét với điện tích + Chiều : ra xa điện tích nếu q > 0, hướng vào nếu q < 0 + Độ lớn : 2

r

q k E

ε

=

- Nếu đề chỉ yêu cầu tính cường độ điện trường thì ta chỉ việc tính độ lớn

2 Nếu có từ 2 điện tích trở lên : Nếu đề yêu cầu tìm cường độ điện trường mà cho 2 điện tích thì

- Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường : E→ =E→1+E→2+ +E→n

- Biểu diễn uurE1

(Xác định cường độ điện trường tổng hợp như với lực tổng hợp)

3 Lực điện trường tác dụng lên một điện tích trong điện trường: Nếu đặt điện tích q tại nơi

có điện trường đã biết

Lực tĩnh điện tác dụng lên điện tích q đặt trong điện trường : F =q E

F

ur

có: + Điểm đặt: tại điểm đặt điện tích q;

+ Phương: trùng phương với vector cường độ điện trường E;

+ Chiều: Cùng chiều với E nếu q > 0 và ngược chiều với Enếu q <0;

+ Độ lớn: F = q E

B BÀI TẬP

Bài 1.Một điện tích điểm q1 = 8.10-8C đặt tại điểm O trong chân không

a Xác định cường độ điện trường tại điểm M cách O một đoạn 30cm

b Nếu đặt điện tích q2 = - q1 tại M thì nó chịu lực tác dụng như thế nào ?

F q E 0,64.10 N= = −

Vì q 2 < 0 nên Fr ngược chiều với Eur

Bài 2: Tại 2 điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = q2 = 16.10-8 C

a Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = BC = 8

b) Đưa điện tích đó vào điện môi lỏng có hằng số điện môi ε thì cường độ điện trường giảm đi 9 lần

so với lúc đầu Tính ε? Trong điện môi, tìm vị trí những điểm mà điện trường có cường độ bằng4.104(V/m) ?

Bài 2 VỀ NHÀ CB: Cho điện tích q1 = 4 µC đặt tại A trong không khí

1. Tính cường độ điện trường tại điểm B cách điện tích một khoảng 5 cm

2. Đặt tại B thêm một điện tích q2 = 1µC Tính lực điện tác dụng lên q2

3. Tính cường độ điện trường tổng hợp tại M

a MA = 2cm, MB= 3cm b MA = 7cm, MB = 2cm

c MA = 3cm, MB = 4cm d MA = MB = 5cm

4. Tìm vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường bằng 0

Đs : 1 E= 144.10 5 V/m ; 2 F= 14,4N ; 3.a E M = 8.10 7 V/m ; b E M = 29,8.10 6 V/m; c E M =

40,4.10 6 V/m; d 16,5.10 6 V/m; 4 MA= 10/3 cm, MB= 5/3 cm

HET BUỔI 3 CB

Bài 3: Một điện tích điểm q = 2.10-6 C đặt cố định trong chân không

a) Xác định cường độ điện trường tại điểm M, cách nó 30 cm ?

b) Tính độ lớn lực điện tác dụng lên điện tích q1 =1µC đặt tại M ?

c) Trong điện trường gây bởi q , tại điểm N, nếu đặt điện tích q2 = 10-4 C thì chịu tác dụng lực là 0,1

N Hỏi nếu đặt điện tích q3 = 4.10-5 C thì lực điện tác dụng là bao nhiêu ?

ĐS : a) 2.10 5 V/m, b) 0,2 N, c) 0,04 N

Bài 4.Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1 = - 1,6.10-6 C và

q2 = - 2,4.10-6 C Tại điểm C có AC = 8 cm, BC = 6 cm Xác định

a cường độ điện trường do 2 điện tích này gây ra tại C

b lực điện tác dụng lên điện tích q3 = - 2.10-6 C đặt tại C

GIẢI Tam giác ABC vuông tại C Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại C các

véc tơ cường độ điện trường E→1và E→2có phương chiều như hình vẽ, có độ

1: Công của lực điện

1 AMN = qEd (không những phụ thuộc vào điện tích mà còn phụ thuộc

vào d)

+ Nếu A > 0 thì điện trường thực hiện công ;

+ nếu A < 0 thì điện trường nhận công

Chú ý: d là hình chiếu của đường đi xuống phương của đường sức

+ d >0 khi hình chiếu cùng chiều đường sức

+ d < 0 khi hình chiếu ngược chiều đường sức

2 AMN = Wđ N - Wđ M (độ biến thiên động năng bằng công ngoại lực) Trường hợp này d > 0

3 AMN = UMN q = (VM – VN ).q = q.E.d

2: Tìm điện thế và hiệu điện thế

1 Công thức hiệu điện thế : U AqMN

MN = = VM – VN

2 Công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế trong điện trường đều

E =

d U

3 Giống như cộng véc tơ : UAB = UAM + UMB Ta chen vào giữa A, B điểm M

Chú ý: Trong điện trường, vecto cường độ điện trường có hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có

điện thế thấp;

Bổ sung : CHUYỂN ĐỘNG CỦA HẠT MANG ĐIỆN TRONG ĐIỆN TRƯỜNG

+ Gia tốc được tính theo định luật II Niuton

+ Khi đó chuyển động của hạt mang điện là chuyển động thẳng biến đổi đều.

Ta áp dụng công thức: x = x0 +v0.t +

2

1a.t2 Vận tốc : v = v0 + a.t ,

Công thức độc lập : v2 – v02 = 2.a.s

II Hướng dẫn giải bài tập:

- Công mà ta đề cập ở đây là công của lực điện hay công của điện trường Công này có thể cógiá trị dương hay âm, tùy thuộc vào dấu của q và d

- Có thể áp dụng định lý động năng cho chuyển động của điện tích Nếu ngoài lực điện còn cócác lực khác tác dụng lên điện tích thì công tổng cộng của tất cả các lực tác dụng lên điện tích bằng

độ tăng động năng của vật mang điện tích

- Nếu vật mang điện chuyển động đều thì công tổng cộng bằng không Công của lực điện vàcông của các lực khác sẽ có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu

- Nếu chỉ có lực điện tác dụng lên điện tích thì công của lực điện bằng độ tăng động năng củavật mang điện tích

Với m là khối lượng của vật mang điện tích q

- Trong công thức A= q.E.d chỉ áp dụng được cho trường hợp điện tích di chuyển trong điệntrường đều

c A 1 > 0, có nghĩa là điện trường thực sự làm việc dịch chuyển proton từ M đến N.

A 2 < 0, điện trường chống lại sự dịch chuyển đó, muốn đưa electron từ M đến N thì ngoại lực phải thực hiện công đúng bằng 1,6.10 -17 J.

Bài 2: Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo đường sức điện của 1 điện

trường đều thì lực điện sinh công 9,6.10-18J

1 Tính cường độ điện trường E

2 Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương vàchiều nói trên?

.

2 2

M N

MN MN

v m v

m U

q

Cường độ điện trường: ( ) ( )

18

4 19

9,6.10

10 ( / ) ' ' 1,6.10 0,006

-18 NP

9,6.10

-1,6.10 6,4.10

-1,6.10

A

V q

A

V q

5,9.10 ( / ) 9,1.10

Bài 4: Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuơng tại C;

AC = 4cm, BC = 3cm và nằm trong một điện trường đều

Vecto cường độ điện trường Eur song song AC ,

hướng từ A đến C và cĩ độ lớn E = 5000V/m Hãy tính:

a) UAC, UCB,UAB

b) Cơng của điện trường khi e di chuyển từ A đến B và trên

đường gãy ACB

Cơng của lực điện trường khi di chuyển e - theo đường ACB.

A ACB = A AC + A CB = A AC = -1,6.10 -19 200 = -3,2.10 -17 J → cơng khơng phụ thuộc đường đi.

Bài 3 Ba điểm A, B, C nằm trong điện trường đều sao cho E// CA, chiều của E từ C đến A Cho

AB ⊥AC và AB = 6 cm, AC = 8 cm Gọi D là trung điểm của AC

a Tính cường độ điện trường E, UAB và UBC. Biết UCD = 100V

b Tính công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B  C, từ B D

Bài 6 Một tam giác đều ABC cạnh a = 10 cm trong điện trường đều có cường

độ là 300 V/m E// BC, cường độ điện trường có chiều từ B đến C

a Tính các hiệu điện thế UBC, UBA, UCA ;

b Tính công của lực điện trường khi điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc

theo cạnh của của tam giác theo thứ tự từ A đến B đến C

Đ s: AAB = - 1,5 10-7 J ABC = 3 10-7 J ACA = -1,5 10-7 J

Bài 7 Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều

MBC, mỗi cạnh 20 cm đặt trong điện trường đều E có hướng song song với

BC và có cường độ là 3000 V/m Tính công thực hiện để dịch chuyển điện

tích q theo các cạnh MB, BC và CM của tam giác

Đ s: A MB = -3µJ, A BC = 6 µJ, A MB = -3 µJ.

Bài 9 Giữa hai điểm B và C cách nhau một đoạn 0,2 m có một điện trường đều với đường sức

hướng từ B  C Hiệu điện thế UBC = 12V Tìm:

a Cường độ điện trường giữa B và C

b Công của lực điện khi một điện tích q = 2 10-6 C đi từ B C

Đ s: 60 V/m 24 µJ.

Bài10 : Một êlectron dang chuyển động với vận tốc vo =4.106m/s thì đi vào vùng có điện trường đều

E =910 V/m véc tơ vo cùng chiều với đường sức điện trường

a ) Tính gia tốc của êlectrôn

b)Tính quãng đường êlectron đi được cho đến khi dừng lại , sau đó êlectrôn chuyển động như thế nào ?

Bài 6: Một êlectron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều Cường độ điện

trường E = 100 (V/m) Vận tốc ban đầu của êlectron bằng 300 (km/s) Khối lượng của êlectron là m

= 9,1.10-31 (kg) Từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc vận tốc của êlectron bằng không thì êlectronchuyển động được quãng đường là bao nhiêu

Bài 1: Hai tấm kim loại phẳng rộng đặt song song, cách nhau 2cm, được nhiễm điện trái dấu và có

độ lớn bằng nhau Muốn điện tích q = 5.10-10C di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một công

A = 2.10-9J Hãy xác định chiều di chuyển của điện tích cường độ điện trường bên trong hai tấm đó.Biết điện trường này là đều và có đường sức vuông góc với các tấm Đs : 200 V/m

Bài 2 A, B, C là ba điểm tạo thành tam giác vuông tại A đặt trong điện trường

đều có E//BAnhư hình vẽ Cho α = 600; BC = 10 cm và UBC = 400 V

c) Điện tích q đặt tại C sẽ gây ra tại A véc tơ cường độ điện trường E→/ có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn: E / = 9.10 9

|

| α

Hướng dẫn:

Vì quả cầu nằm cân bằng thì lực điện cân bằng trong lực quả cầu nên:

- F = P = 6,4.10-14 N

- F = q.E = U q d. ⇒ =U F d q. =120V

Bài 2: Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều Cường độ điện

trường E = 100V/m Vận tốc ban đầu của electron bằng 300km/s Hỏi nó chuyển động được quãngđường bằng bao nhiêu thì dừng lại ? Cho biết me = 9,1.10-31kg

CHỦ ĐỀ 4 : ĐỀ BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN DẠNG I:TÍNH TOÁN CÁC ĐẠI LƯỢNG

Phương pháp: sử dụng các công thức sau

- Điện dung của tụ điện phẳng : C =

d k

Bài 1 Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ có diện tích 0,05 m2 đặt cách nhau 0,5 mm, điện dung của tụ là

3 nF Tính hằng số điện môi của lớp điện môi giữa hai bản tụ

Đ s: 3,4.

Bài 2 Một tụ điện phẳng điện dung 12 pF, điện môi là không khí Khoảng cách giữa hai bản tụ 0,5

cm Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 20 V Tính:

a điện tích của tụ điện

b Cường độ điện trường trong tụ

Bài 4 Một tụ điện phẳng không khí, điện dung 40 pF, tích điện cho tụ điện ở hiệu điện thế 120V.

Bài 6 Tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 500 pF được tích điện đến hiệu điện thế 300 V.

a Tính điện tích Q của tụ điện

b Ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có ε = 2 Tính điện dung

C1 , điện tích Q1 và hiệu điện thế U1 của tụ điện lúc đó

c Vẫn nối tụ điện với nguồn nhưng nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có ε = 2 Tính C2 ,

Q2 , U2 của tụ điện

Đ s: a/ 150 nC ;

b/ C 1 = 1000 pF, Q 1 = 150 nC, U 1 = 150 V c/ C 2 = 1000 pF, Q 2 = 300 nC, U 2 = 300 V.

Bài 7: Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí, điện dung C = 10µFgồm hai bản cách nhau 2cm

a) Để tụ tích một điện lượng 0,2 mC thì phải đặt vào hai đầu tụ điện một hiệu điện thế bao nhiêu? b) Biết không khí chịu được cường độ điện trường tối đa là 20.105 V/m Tính điện lượng cực đại

mà tụ tích được

ĐS: a) 20 V; b) 0,4 C.

Bài 8 Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạch a = 20 cm đặt cách nhau 1 cm Chất điện môi

giữa hai bản là thủy tinh có ε = 6 Hiệu điện thế giữa hai bản U = 50 V

a Tính điện dung của tụ điện

b Tính điện tích của tụ điện

c Tính năng lượng của tụ điện, tụ điện có dùng đề làm nguồn điện được không ?

Đ s: 212,4 pF ; 10,6 nC ; 266 nJ.

Bài9 : Một tụ điện phẳng có các bản tụ hình tròn bán kính r = 10cm khoảng cách giữa hai bản tụ là d

=1cm Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là U = 108V Giữa hai bản là không khí Tìm điện tích của tụ điện Nếu lấp đầy hai bản tụ bằng điện môi có hằng số điện môi là 7 thì điện tích của tụ thay đổi nhưthế nào?

Đ/S: 3.10-9C

DẠNG II : GHÉP TỤ CHƯA TÍCH ĐIỆN

Phương pháp: Nói 2 tụ trước rồi mở rộng ra

Điện tích Q = Q1= Q2=…=Qn Q = Q1 + Q2+….+Qn

U = U1 + U2 +…+ Un U = U1 = U2 =…= Un

1

C

1 C

1 C

1

+ + +

Mách nhỏ : + Muốn tìm điện dung tương đương ta đi theo 2 bước :

 Viết lại mối quan hệ giữa các tụ

 Tính điện dung từ trong ngoặc trở ra + Muốn tính điện tích và hiệu điện thế thì ta đi tính từ ngoài trở vào, hễ gặp mắc nối tiếpthì ta đi tính Q còn gặp mắc song song ta đi tính U

Chú ý

- Với 3 tụ mắc nối tiếp C1 nt C2 nt C3 => Cb =

3 1 3 2 2 1

3 2 1

C C C C C C

C C C

+ +

- Khi tụ điện bị đánh thủng, nó trở thành vật dẫn Năng lượng của tụ được giảiphóng nhưng nguồn cung cấp thêm năng lương nên năng lượng của bộ tụ tăng lên

+ Nếu ban đầu các tụ chưa tích điện, khi ghép nối tiếp thì các tụ điện có cùngđiện tích và khi ghép song song các tụ điện có cùng một hiệu điện thế

a Tính điện dung của bộ tụ

b Mắc hai đầu A, B vào hiệu điện thế 4V

Tính điện tích của các tụ ?

Đs : a Cb= 1 μF ; b Q1= 4μC ; Q2= Q3= 2μC

Bài 2 : Cho bộ tụ điện như hình vẽ

C1 = C2 = C3 = 4μF ; C4= 2μF ; UAB = 4V

a Tính điện dung của bộ tụ

b Tính điện tích và hiệu điện thế mỗi

tụ

Bài 2: Cho điện tích q1 = -9 Cµ đặt tại A trong điện môi có hằng số điện môi bằng 9.

1. Tính cường độ điện trường tại điểm B cách điện tích một khoảng 10 cm

2. Đặt tại B thêm một điện tích q 2 = 4 tính lực điện tác dụng lên q 2

3. Tính cường độ điện trường tổng hợp tại M nằm trên trung trực của AB

a nằm tại trung điểm AB b M cách AB 5cm

c MA = MB=10cm

4. Tìm vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường bằng 0 ĐS 30cm, 20cm

Bài 3: Một điện tích q = 3.10-6 C chuyển động dọc theo các cạnh của một tam giác đều ABC, cạnh AB = 20 cm, đặt trong điện trường đều có E = 6000 V/m, BC // đường sức,

b Định x để EM cực đại Tính giá trị cực đạinày

a Tính điện dung của bộ tụ

b Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N

a) Tính điện dung tương đương của bộ tụ

b) Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế U = 8V

Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ

- Điện dung tương đương: C b = C 1 +C 23 = 10µF .

b.Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C 1 là: U 1 = U = 8V

- Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C 2 : 2

2 2

- Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C 3 là: U 3 = U – U 2 = 5,33 V.

Bài 7: Cho mạch điện như hình vẽ với:

C1 = 12µF; C2 = 4µF; C3 = 3µF; C4 = 6µF;

C5 = 5µF;UAB = 50 V Tính:

a) Điện dung của bộ tụ

b) Điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ

C 1234 = C 12 +C 34 = 5µF .

C b = 1234 5

1234 5

2,5

6,25 18,75

q

C q

50 16,7 3

50 8,3 6

q

U V C

q

U V C

a Tính điện dung tương đườn của bộ tụ

b Tính hiệu điện thế giữa A và B ?

Tính điện dung của bộ tụ, điện tích và hiệu điện thế

của mỗi tụ khi: C5

a K hở

b K đóng C3 C4

HD : a, lưu ý trước khi ngắt khóa k thì mạch đang đang đóng nên phải tính toán quan hệ giữa điện

tích q 1 với các điện tích trên tụ C 3 , C 4

Bài 13 Hai tụ điện phẳng có C1= 2C2,mắc nối tiếp vào nguồn U không đổi Cường độ điện trường trong C1 thay đổi bao nhiêu lần nếu nhúng C2 vào chất điện môi có ε = 2

Đ/S: Tăng 1,5 lần

DẠNG III:GHÉP TỤ ĐÃ CHỨA ĐIỆN TÍCH

+ Nếu ban đầu tụ điện (một hoặc một số tụ điện trong bộ) đã được tích điện:

- Nếu nối hai bản cùng dấu : Qb = Q1+Q2

- Nếu nối hai bản trái dấu : Qb = Q2 - Q1

Bài 1: Đem tích điện cho tụ điện C1 = 3µF đến hiệu điện thế U1 = 300V, cho tụ điện C2 = 2µF đếnhiệu điện thế U2 = 220V rồi:

a) Nối các tấm tích điện cùng dấu với nhau thành mạch kín

b) Nối các tấm tích điện khác dấu với nhau thành mạch kín

c) Mắc nối tiếp hai tụ điện (hai bản âm được nối với nhau) rồi mắc vào

1) Các bản tích điện cùng dấu nối với nhau (150 V)

2) Các bản tích điện trái dấu nối với nhau (50 V)

Bài 4 Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có C=10µF được nối vào hđt 100 V

1) Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng

2) Khi tụ trên bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị tiêu hao do phóng điện Tìm năng lượng tiêu hao đó

HD: 1) Độ biến thiên năng lượng của bộ là: ∆W=W 2 -W 1 =(1/2)C b2 U 2 -(1/2)C b1 U 2 =….>0 tức là năng lượng của bộ tăng lên (mặc dù có sự tiêu hao năng lượng do đánh thủng)

2) Tính điện tích của bộ tụ lúc trước và sau rồi tính ∆q =q 2 -q 1 >0 Năng lượng của tụ tăng vì nguồn

đã thực hiện công A để đưa thêm điện tích đến tụ: A=∆q .U Theo ĐLBTNL: A=∆W+W tiêu hao

Từ đó tính được W tiêu hao

2 1

C C

C C

+ Khi đó bộ tụ có thể chịu được điện tích lớn nhất bằng giá trị

nhỏ nhất trong 2 giá trị Q1max và Q2max

+ Nếu C1 mắc song song với C2 : bộ tụ có thể chịu được hiệu điện thế lớn nhất bằng giá trị

nhỏ nhất trong 2 giá trị U1max và U2max

B.BÀI TẬP

Bài 1 Ba tụ điện có điện dung C1=0,002 µF; C2=0,004µF; C3=0,006 µF được mắc nối tiếp thành

bộ Hiệu điện thế đánh thủng của mỗi tụ điện là 4000 V.Hỏi bộ tụ điện trên có thể chịu được hiệu điện thế U=11000 V không ? Khi đó hiệu điện thế đặt trên mỗi tụ là bao nhiêu?

ĐS: Không Bộ sẽ bị đánh thủng; U 1 =6000 V; U 2 =3000 V; U 3 =2000 V

Bài 2: Cho bộ tụ điện mắc như hình vẽ C1 = 4µ F, C2 = 6µF , C3 = 3,6µF và C4 = 6µF Mắc 2cực AB vào hiệu điện thế U = 100V

1 Tính điện dung của bộ tụ và điện tích của mỗi tụ

2 Nếu hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ C1,2,3 (CAM) là 40V; hiệu

điện thế giới hạn của tụ C4 là 60V Thì hiệu điện thế tối đa đặt vào 2 đầu mạch điện là bao nhiêu đểcác tụ không bị đánh thủng?

Giải:

1 Cấu tạo của mạch điện: (C nt C 1 2)P C nt C 3  4

Điện dung của bộ tụ:

( ) ( ) ( )

1 2 12

4 4

6.4

2, 4

6 4

2, 4 3,6 6 6.6

3

6 6

AM

AM AB

50( ) 6.10

3,6.10 50 1,8.10 ( ) 2, 4.10 50 1, 2.10 ( )

AM AM

Mà thực tế ta có vì CAM; C4 mắc nối tiếp nên để không có tụ nào bị đánh thủng thì:

QAM = Q4 ≤ min Q( maxAM ;Q max4)

Điện tích tối đa của bộ:

QAB = QAM = Q4 = QmaxAM = 24.10-5(C)Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào 2 đầu mạch điện là:

5 6

24.10

80( ) 3.10

AB AB AB

1800V Tính hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ U gh =4,8V

CHƯƠNG II : DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

Dạng 1 Định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ có điện trở

Bài 1 Đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100Ω, R2 = 300Ω Tính điện trở tương đương của đoạn mạch

khi hai điện trở mắc nối tiếp, nối song song đs : 75 om, 400 0m

Bài 2 Cho đoạn mạch AB gồm điện trở R1 = 100Ω, mắc nối tiếp với điện trở R2 = 200Ω, hiệu điênthế giữa hai đầu đoạn mạch AB là 12 (V) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 ? 4V

Bài 3 Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100Ω, mắc nối tiếp với điện trở R2 = 200Ω Đặt vào haiđầu đoạn mạch một hiệu điện thế U khi đó hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là 6 (V) Tính hiệu

điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch ? 18 V

Bài 4 Cho đoạn mạch AB gồm 3 điện trở R1 = Ω 2 ,R2 = Ω 4 ,R3 = Ω 6 Đặt vào 2 đầu đoạn mạch A, Bnguồn điện có hiệu điện thế UAB = 26,4V Tìm điện trở và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạchtrong các trường hợp sau :

a ba điện trở mắc nối tiếp ; 2,2

b ba điện trở mắc song 24,2

c điện trở R1 mắc nối tiếp với đoạn mạch gồm R2, R3 mắc song song 6

Bài 5 Cho đoạn mạch AB gồm 3 điện trở R1 = Ω 2 ,R2 = Ω 4 ,R3 = Ω 6 Đặt vào 2 đầu đoạn mạch A, B nguồn điện có hiệu điện thế UAB = 26,4V Tìm điện trở và cường độ dòng điện chạy qua các điện trởkhi R3 mắc nối tiếp với đoạn mạch gồm R2, R1 mắc song song 7,33 (0m); ; 1,2A; 2,4A 3,6 A

Bài 6 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Cho biết: R1 =3Ω,R2 = 6Ω, R3 = 6Ω, UAB = 3V Tìm:

a Điện trở tương đương của đoạn mạch AC

b Cường độ dòng điện qua R3

c Hiệu điện thế giữa hai điểm A và C

d Cường độ dòng điện qua R1 và R2

ĐS: a) R tđ = 8Ω b) I 3 = 1,5A c) U AC = 12V d) I 1 = 1A I 2 = 0,5A

Bài 7 Cho mạch điện như hình vẽ (1) U = 12V; R1 = 6Ω; R2 = 3Ω; R3 =

6Ω Điện trở của các khóa và của ampe kế A không đáng kể

Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở khi:

a k1 đóng, k2 mở

b k1 mở, k2 đóng

c k1, k2 đều đóng

Bài 8 Cho mạch điện có R1 nt (R 2 //R 3 ) Biết R 1 = 10, R 2 = 20 Ω Khi U AB = 15 V thì U 1 = 7,5 V Tìm R 3

Bài 9 Cho mạch điện có R1 nt (R 2 //R 3 ) Biết R 2 = R 3 = 10 Ω Khi U AB = 10V thì I 2 = 0,5A Tìm R 1

Bài 10 Giữa hai đầu A, B của một mạch điện có mắc song song ba vật dẫn có điện trở lần lượt là

1 2 , 2 2,5 , 3 10

R = Ω R = Ω R = Ω Tìm

a điện trở tương đương của 3 điện trở đó ;

b hiệu điện thế UAB và cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở Biết cường độ dòng điệnchạy qua mạch chính là 2,5A ?

Bài 10 Cho mạch điện có (R1 // R2) nt (R3 //R4) Cho biết các điện trở có giá trị lần lượt là 1; 1,5 ;

2 ; 3 Ω và UAB = 9 V Tính

a điện trở tương đương của đoạn mạch ;

b cường độ dòng điện chạy qua mạch chính

c cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở

d hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở

Bài 11 Cho mạch điện như hình vẽ (R1 nt R2) //R3 Biết R 1 = 50, R2 = 150, R3 = 200 Ω

a Cho I1 = 0,5 A Tìm UAB và dòng điện qua các điện trở

b Cho I3 = 1 A Tìm UAB và dòng điện qua các điện trở

c Cho U2 = 75 V Tìm UAB và dòng điện qua mạch chính

d Cho I = 1 A Tìm UAB và hiệu điện thế giữa hai đầu của các điện trở

PHIẾU HỌC TẬP ĐỊNH LUẬT OHM CHO ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ 1

Bài 1 Cho mạch điện như hình 1 R1 = 20 Ω, R2 =40 Ω, R3 = 30 Ω, RA = 0, Amperè kế chỉ 1,2 A Tính:

a Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở (0,4 A, 0,8 A)

b Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở (24 V)

Bài 2 Cho mạch điện như hình 2 R1 = R4 = 20 Ω, R2 = R3 = 40 Ω, RA = 0, Amperè kế chỉ 2 A Tính:

-Hình 1

a Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch UAB.( 60 V)

b Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở (1 A)

Bài 3 Cho mạch điện như hình 3 U = 12 V, R1 = 6 Ω, R2 = 3 Ω, R3 = 6 Ω Tính:

a Cường độ dòng điện chạy trong mạch.(1,5 A)

b Công suất tiêu thụ toàn mạch (18 W)

Bài 4 Cho mạch điện như hình 4 R1 = 20 Ω, R2 = 40 Ω, R3 = 60 Ω, R4 = 120 Ω, UAB = 24 V Tính cường độ dòng điện qua mạch (0,53 A)

Bài 6 Cho mạch điện như hình 6 R1 = 40 Ω, R2 = R3 = R4 = 80 Ω., UAB = 100 V Tính:

a Cường độ dòng điện qua mạch (0,5 A)

b Hiệu điện thế UAC, UCB (40 V, 60 V)

ĐỊNH LUẬT OHM CHO ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ 2 Bài 7 Cho mạch điện như hình 7 R1 = 18 Ω, R2 = 6 Ω, R3 = 12 Ω, R4 = 2 Ω Cường độ dòng điện qua R2 là I2 = 16 A Tính

R 3

Bài 11 Cho mạch điện như hình 11 R1 = 2 Ω, R2 = R3 = 4 Ω, R4 = 1,6 Ω, UAB = 12 V Tính hiệu điện thế hai đầu R3 (7,2 V)

Bài 12 Cho mạch điện như hình 12 R1 = 5 Ω, R2 = 3 Ω, R3 = 6 Ω, R4 = 1 Ω, UAB = 12 V Tính:

a Cường độ dòng điện qua mạch (1,5 A)

b Hiệu điện thế UCD (3 V)

Bài 4: Cho đoạn mạch có sơ đồ như hv Biết: : R1 =6Ω,R2 = 3Ω,

R3 = 4Ω, R4 = 4Ω, Ra =0Ω

a Tính điện trở tương đương

b Đặt vào 2 đầu đoạn mạch nguồn điện có hiệu điện thế UAB = 24 V

Tìm số chỉ của ampe kế

Hướng dẫn:

a Vì R a = 0Ω nên hai điểm M và N có cùng điện thế

Vậy ta chập 2 điểm này thành một, sơ đồ được vễ lại như sau :

Dựa vào sơ đồ ta tính được : Rtđ = 4Ω.

b Tính ra được I 1 = 2A, I 4 = 3A và dựa vào chiều của dòng điện ta suy ra rằng dòng điện qua ampe

kế theo chiều từ N đến M Theo sơ đồ ta thấy tại nút M : I 4 = Ia + I 1

ĐS : I a = 1A

Bài 1 Cho mạch điện như hình vẽ R1 = R2 = R3 = 6 Ω, R4 = 36 Ω

Hiệu điện thế UAB = 36 V Tính cường độ dòng điện qua mạch,

hiệu điện thế UAD (6,92 A, 2,76 V)

HD : R1 ‖ [(R2 ‖ R3) nt R4]

Bài 2 Cho mạch điện như hình 13 R2 = 2R1 = 6Ω, R3 = 9Ω, UAB =

75V R4 là một biến trở

a Cho R4 = 2Ω Tính cường độ dòng điện qua CD

b.Tính R4 khi cường độ dòng điện qua CD bằng 0

c Tính R4 khi cường độ dòng điện qua CD bằng 2A

HD : b Vẽ lại hình và cho I1 = I2 ; I3 = I4 ; giải hệ tìm U13, U24 rồi tìm R

c Chia 2 TH : dòng điện chạy từ C đến D và ngược lại khi đó trị tuyệt đối I 1 – I 2 = 2 và trị tuyệt đối I3 – I4 = 2

ĐS : a 10A ; b 18 (Ω) , c 8,8 (Ω)hoặc 162(Ω)

Bài 3 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Cho biết: R1 =6Ω,R2 = R3 = 20Ω,R4 = 2Ω,

a Tính điện trở tương đương của đoạn mạch khi khóa K : đóng và mở.

b Khi khóa K đóng, cho UAB = 24 V Tính cường độ

dòng điện qua R2.

Hướng dẫn:

a * Khi K mở mạch điện có sơ đố như hình vẽ sau:

Từ sơ đồ hình vẽ ta tính được: Rtđ = 21,86Ω

* Khi K đóng mạch điện có sơ đồ như hình sau:

Từ sơ đồ mạch điện ta tính được: Rtđ = 4Ω

b.Khi K đóng dòng điện qua R2 là I2:

- Dòng điện qua R4 là:I4=

234

24 2 12

CD

U

A

Bài 4 Cho mạch điện như hình vẽ UAB = 20 V không đổi

Biết điện trở của khóa K không đáng kể R1 = 2 Ω; R2 = 1

Ω; R3 = 6 Ω; R4 = 4 Ω Tính cường độ dòng điện qua các

điện trở trong các trường hợp

a) K mở

b) K đóng.

ĐS:

a) I 1 = I 3 = 2,5 A; I 2 = I 4 = 4A.

b) I 1 ≈ 2,17A; I 2 ≈ 4,33A; I 3 ≈ 2,6A; I 4 ≈ 3,9A.

Lưu ý : Mạch điện có vôn kế thì giống như khóa k đang mở ; am pe kế thì giống khóa k đang đóng

BUỔI 5 NGÀY 9/10/2013 nâng cao Bài 1: Cho mạch điện như hình 12 R1 = 8Ω, R2 = 2Ω, R3 = 4Ω,

HD : theo định luật nút tại M, N : I3 = I1+Ia ; I2 = I4 + Ia (*)

Biểu thức của hiệu điện thế U12 + U34 = UAB

Áp dụng định luật ôm vào 2 biểu thức (*) và giải hệ U1 = UAB – U3

Bài 2 Cho mạch điện như hình 1: UAB = 18V, I2=2A

b.R3 = 0,6 Ω

c R2 = 1,5 Ω

AD I1 = I2 + I3 và vận dụng các định luật ôm để tìm kết hợp với U3 = U2 rồi tìm

Bài 3: Cho đoạn mạch có sơ đồ như hv Biết: : R1 =12Ω,R2 = 6Ω,

R3 = 8Ω, R4 = 4Ω, Ra =0Ω

a Tính điện trở tương đương

b Đặt vào 2 đầu đoạn mạch nguồn điện có hiệu điện thế UAB = 24 V

Tìm số chỉ của ampe kế

ĐS : R td = 6,66Ω, I a = 1,2A

Bài 4: Có một số điện trở giống nhau, mỗi điện trở là R0 = 4Ω Tìm số điện trở ít nhất và cách mắc

để có điện trở tương đương Rtd = 6,4Ω

ĐS : cần 5 điện trở R 0 : R 0 nt [R 0 ss { R 0 nt ( R 0 ss R 0 )}]

HD : vì Rtđ > R 0 thì mạch gồm R 0 nối tiếp với R 1 , tính R 1

- So sánh R 1 với R 0 :

nếu R 1 > R 0 thì R 1 có cấu tạo gồm R 0 nối tiếp với R 2 ,tính R 2 Tiếp tục tục cho đến khi bằng R tđ

nếu R 1 < R 0 thì R 1 có cấu tạo gồm R 0 song song với R 2 ,tính R 2 Tiếp tục cho đến khi bằng R tđ

*- Nếu R tđ < R 0 thì mạch gồm R 0 song song với R 1 , tính R 1

- Làm tương tự như trên.

BUỔI 6 NGÀY 11/10/2013 nâng cao

Bài 1:Có 1 số điện trở loại R0 = 4Ω Tìm số điện trở ít nhất và cách mắc để mắc mạch có điện trở

tương đương R =6Ω ĐS : cần ít nhất 3 điện trở

Bài 2:Có một số điện trở có trị số R0 =12Ω Tìm số điện trở ít nhất và cách mắc để mắc mạch cóđiện trở tương đương Rtd =7,5Ω ĐS : cần ít nhất 5 điện trở

Bài 3 : Phải dùng tối thiểu bao nhiêu điện trở loại 5Ω để mắc thành mạch có Rtđ=8 Ω.Vẽ sơ đồ cách mắc

Bài 2 Cho mạch điện như hình 2 Biết UAB = 30V R1 = R2 = R3 = R4

= R5 = 10Ω Địên trở của ampekế không đáng kể Tìm RAB, số chỉ

ampekế và cường độ dòng điện qua các điện trở

HD : chập B với D Dựa vào mạch điện đã vẽ lại để xác định

chiều dòng điện qua R 4 theo chiều từ C đến D Tại D : I a = I 2 + I 4 =4A

Bài 4 Cho mạch điện như hình vẽ Nếu đặt vào AB hiệu điện thế 100 V

thì người ta có thể lấy ra ở hai đầu CD một hiệu điện thế UCD = 40 V và

ampe kế chỉ 1A

Nếu đặt vào CD hiệu điện thế 60 V thì người ta có thể lấy ra ở hai đầu

AB hiệu điện thế UAB = 15 V Coi điện trở của ampe kế không đáng kể

Tính giá trị của mỗi điện trở

HD : Trường hợp đặt vào giữa A và B hiệu điện thế 100 V thì đoạn mạch có (R 3 nt R 2 )// R 1 , nên

Trường hợp đặt vào giữa C và D hiệu điện thế 60 V thì đoạn mạch có (R 3 nt R 1 )// R 2 Khi đó U AC =

Bài 5 Cho mạch điện như hình vẽ Biết R3 = R4

Nếu nối hai đầu AB vào hiệu điện thế 120 V thì cường độ dòng điện qua

R2 là 2 A và UCD = 30 V

Nếu nối 2 đầu CD vào hiệu điện thế 120 V thì UAB = 20 V

Tính giá trị của mỗi điện trở

HD Trường hợp đặt vào giữa A và B hiệu điện thế 120 V thì đoạn mạch có ((R 3 // R 2 ) nt R 4 ) // R 1

90

R R

U AC = = I 2 + I 3 = 2 +

3

30

R  R 3 = 30 Ω = R 4 Trường hợp đặt vào giữa C và D hiệu điện thế 120 V thì đoạn mạch có (R 1 nt R 4 ) // R 2 ) // R 3 Khi đó

Điện trở của các dây nối là không đáng kể).

Bài 1: Cho mạch như hình vẽ: UAB= 6V, R1=10Ω, R2=15Ω, R3=3Ω, RA1=RA2=0 Xác định chiều và

cường độ dòng qua các Ampe kế (Hình 1)

HD : Chập các điểm A, N ; B,M ta thấy các điện trở song song Tìm điện trở tương đương và các dòng điện qua các điện trở.

a Điện trở tương đương của mạch

b Cường độ dòng điện qua từng điện trở

c Điện tích của tụ điện

d số chỉ của vôn kế

Hướng dẫn:

- Vì dòng điện không đổi không qua tụ và R v = ∞nên dòng điện không qua vôn kế Vậy mạch điện

được vẽ lại theo sơ đồ sau:

a Dựa vào sơ đồ mạch điện ta tính được : R tđ = 4Ω.

b I1 = I5 = 5A; I2 =I3 =2,5A, I4 = 2,5A

c Hiệu điện thế giữa hai cực của tụ điện : U C = U 1 + U 2 = 10V

d Uv = UNB = U4 = 12,5V

Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ : R1= R2= R3= 6Ω, R4 = 2Ω, UAB = 18V

a Nối M và B bằng một vôn kế có điện trở rất lớn Tìm số chỉ của vôn kế

b Nối M và B bằng một Ampe kế có điện trở rất nhỏ Tìm số chỉ của Ampe kế và chiều dòng điện qua Ampe kế.(Hình 2)

b khi nối bằng am pe kế thì M trùng B Mạch điện trở thành : R1 // [R2 nt (R3 // R4) Dựa

vào chiều dòng điện trong mạch, Tại M : Ia = I 1 + I 3

CHỦ ĐỀ 2: ĐỊNH LUẬT ÔM CHO TOÀN MẠCH

A/ PHƯƠNG PHÁP

I ĐỊNH LUẬT ÔM TOÀN MẠCH

1 Nếu mạch ngoài có nguồn và các điện trở

R r

I

+

Ghi chú : - R có thể là điện trở tương đương của mạch ngoài;

- Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn cũng chính là hiệu điện thế giữa hai đầu bộ điện trở R

2 Nếu mạch ngoài có máy thu điện (ξp ;r P ) :

,r

R

I

A B

p

r r R

I

++

−

lưu ý :- Để viết đúng biểu thức của định luật ôm ta phải chọn chiều của dòng điên trong mạch trước.

- Dòng điện di ra ở cực dương của nguồn nhưng đi ra ở cực âm của máy thu

2 Phương pháp giải bài tập về định luật Ôm toàn mạch

- Xác định bộ nguồn (mắc nối tiếp, song song hay hỗn hợp) để tìm Eb, rb theo các phương pháp đãbiết

- Xác định mạch ngoài gồm các điện trở được mắc nối tiếp hay song song để tìm Rtđ theo các

- Tìm các đại lượng theo yêu cầu bài toán

Bài 1 Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn có E = 13,5 V, r = 0,6 Ω; Biết R1 = R3 = 3 Ω ; R2 là mộtbiến trở Đèn có ghi 6 V – 6 W

a) Cho R2 = 6 Ω Tìm cường độ dòng điện qua đèn, qua R1 Đèn có sáng bình thường không ?

Giải hệ phương trình ta được r = 2Ω, thế vào ta được E = 12V.

HẾT BUỔI 8 NÂNG CAO

CÔNG SUẤT – ĐỊNH LUẬT OM CHO TOÀN MẠCH

Câu1: Mạch điện kín như h.vẽ Nguồn có điện trở r = 2 Ω , khi điện trở mạch ngoài R = 4 Ω thì

dòng điện I = 3A Hỏi nếu điện trở mạch ngoài R = 12 Ω thì dòng điện I là bao nhiêu ?

400 Ω

300Ω V

ĐS 6V

Câu3: Một nguồn điện có điện trở trong 0,2 (Ω) được mắc với điện trở 4 (Ω) thành mạch kín Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 6 (V) Tính

a. Cường độ dòng điện trong mạch 1,5A

Câu4 Hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp vào nguồn điện hiệu điện thế U không đổi thì tổng công suất tiêu thụ của chúng là 40W Nếu chúng mắc song song vào nguồn này thì tổng công suất tiêu thụ của chúng là bao nhiêu ?

b ĐS 160 W Dùng công thức p = U 2 / R td

Câu5: Một nguồn điện có suất điện động E = 12V điện trở trong r = 1Ω nối với điện trở R tạo thành mạch kín Xác

định R biết công suất mạch ngoài là 20W

ĐS : gần bằng 5 VÀ 0,2A

Câu6: Cho mạch điện như hình vẽ Biết E = 12V, r = 1Ω, R4 = R 2 = 4Ω,

R 3 = R 5 = 8Ω, R 1 = 5Ω Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể.

a Tìm số chỉ của ampe kế 0A

b Cường độ dòng điện trong mạch chính 1A

c Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 11V

Câu7: Cho mạch điện như hình vẽ Biết E = 13,2V; r = 0,1Ω, Đ1 : 6V – 3W;

Đ 2 : 2,5V – 1,25W Điều chỉnh R 1 và R 2 sao cho 2 đèn sáng bình thường

Tính giá trị của R 1 và R 2

ĐS : R 2 =7Ω HD : vì U bằng nhau mà I bằng nhau nên R bằng nhau Suy ra R 2 =R d1 – R d2

R 1 = 7,1Ω

HẾT BUỔI 21/10/2013 NC

Câu1: Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua các điện trở dây nối và ampe kế, E = 6V,

r = 0,5Ω, ampe kế chỉ 0,5A Tìm giá trị của điện trở R (ĐS : 11,5Ω )

HẾT BUỔI 22/10/13 CB

Câu 2: Mạch điện như h vẽ Nguồn điện E có r = 1Ω , Đèn R : 12V – 6W

sáng bình thường Giá trị của E là

ĐS 12,5V

Câu3 Một nguồn điện mắc với một biến trở Khi điện trở của biến trở là 1,65Ω thì hiệu điện thế hai cực nguồn là 3,3V; khi điện trở của biến trở là 3,5Ω thì hiệu điện thế ở hai cực nguồn là 3,3V Tìm suất điện động và điện trở trong của nguồn

ξ, r

Câu4 : Cho mạch điện như hình vẽ Bỏ qua điện trở của dây nối và ampe kế, E = 54V, r = 2Ω, R1 = 10Ω, R 2 = 30Ω,

Câu 6 Hai nguồn điện giống nhau

mắc ở hai mạch điện như hình vẽ Điện trở trong

của nguồn r =R/2 Bỏ qua điện trở các ampe kế Ampe kế A 1 chỉ 2A Tìm

b) Mắc hai bóng trên vào hiệu điện thế

U = 240V theo hai sơ đồ như hình vẽ

Bài 5 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 Tìm số chỉ của ampe kế , hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở ?

a Tính điện trở tương đương của mạch ngoài

b Nối A và B bằng một vôn kế có điện trở rất lớn

E,r

A

N M

R1 R2 R3

ξ, r

1 2 U

R22

A K

- Hiệu điện thế giữa M, N : U MN = I.R MN = 0,3A.

- Cường độ dòng điện qua R 2 : I 2 =

- Hiệu điện thế giữa A,N: U 2 = I 2 R 2 = 0,2V.

- Hiệu điện thế giữa N và B: U 4 = I.R 4 = 0,88V.

- Hiệu điện thế giữa A và B : U AB = U 2 + U 4 = 1,08 V.

c Nối A và B một ampe kế có điện trở rất nhỏ thì A và B có cùng điện thế, vẽ lại mạch M N

ĐS: E = 12V; R1 = 6Ω

Bài 6: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ Biết E = 12V; r = 1Ω; R1 = 12Ω, R4 = 2Ω; Coi Ampe kế

có điện trở không đáng kể Khi K mở thì Ampe kế chỉ 1,5A, Vôn kế chỉ 10V

Bài 7: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ Biết r = 10Ω; R1 = R2= 12Ω; R3 = 6Ω ; Ampkế A1 chỉ 0,6A

I Định luật ôm đối với các loại mạch điện

1 Định luật Ohm chứa nguồn

UAB = -E + I (R +r)

Đối với nguồn điện, dòng điện đi vào cực âm và đi ra từ cực dương.

2 Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa máy thu điện

UAB = E + I (R +r)

Đối với máy thu, dòng điện đi vào cực dương và đi ra từ cực âm.

3 Công thức định luật Ôm tổng quát cho đoạn mạch chứa nguồn và mày thu.

UAB = ± ∑E ± I.(RAB+r).

Trong đó: + Lấy (+ I) khi dòng điện đi từ A đến B

+ Lấy (- I) khi dòng điện đi từ B đến A

+ Lấy (+ ∑E) khi A nối với cực dương

+ Lấy (- ∑E) khi A nối với cực âm

II Ghép nguồn điện thành bộ

a Mắc nối tiếp:

- Suất điện động bộ nguồn: Eb = E1 + E2 + E3 + + En

- Điện trở trong bộ nguồn: rb = r1 + r2 + r3 +… + rn

chú ý: Nếu có n nguồn giống nhau.

Eb = nE

r b = n.r

b Mắc xung đối:

2 1

2 1

r r r

E E E

- Nếu E1 > E2 thì E1 là nguồn phát và ngược lại

c Mắc song song ( các nguồn giống nhau)

- Suất điện động bộ nguồn: Eb = E

- Điện trở trong bộ nguồn: rb = r

Gọi:

m là số nguồn trong một dãy.

n là số dãy.

- Suất điện động bộ nguồn : Eb =m.E

- Điện trở trong bộ nguồn : rb = m r.

Phương pháp giải bài tập định luật Ôm đối với đoạn mạch

- Xác định chiều dòng điện trong đoạn mạch (hay chọn chiều ).

- Xác định điện trở tương đương của đoạn mạch R AB

- Vận dụng định luật Ôm tổng quát đối với đoạn mạch:

U AB = ± ∑E ± I.(R AB +r).

Trong đó: + Lấy (+ I) khi dòng điện đi từ A đến B.

+ Lấy (- I) khi dòng điện đi từ B đến A.

+ Lấy (+ ∑E) khi A nối với cực dương.

+ Lấy (- ∑E) khi A nối với cực âm.

- Tìm các đại lượng theo yêu cầu bài toán.

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

- Áp dụng định luật Ôm ta được: U AB = - E1 + E2 + I.(R + r 1 + r 2 ) hay I = 2

Bài 2: Một bộ ắc quy có suất điện động 16V được nạp điện với cường độ dòng điện nạp là 5A và

hiệu điện thế ở hai cực của bộ ắc quy là 32V Tính điện trở của bộ nguồn

ĐS: 3,2Ω

Câu 3 Người ta mắc nối tiếp giữa 2 điểm A – B có hiệu điện thế U = 240V một số bóng đèn loại 60V – 90W.

a Tìm số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường

b Nếu có 1 bóng bị hỏng,

+ tìm cường độ dòng điện qua các bóng còn lại

+ người ta nối tắt đoạn mạch có bóng hỏng lại thì công suất tiêu thụ mỗi bóng bằng bao nhiêu ?

c sau khi có một bóng bị hỏng, người ta nối tắt như trên công suất tiêu thụ của mỗi bóng tăng hay giảm bao nhiêu

phần trăm so với lúc đầu ?

ĐS a 4 bóng đèn, b 160W, c tăng 77,78%

B A

Câu 4 Mắc một điện trở 20Ω vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong là 1Ω thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện này là 10V Tính Công suất mạch ngoài và công suất của nguồn

ĐS : 5W ; 5,25W

Câu 5 Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó nguồn có suất điện động E= 6V, điện trở

trong không đáng kể, bỏ qua điện trở của dây nối Cho R 1 =R 2 =30Ω = R 3 Tìm công suất

tiêu thụ trên R 2

Đs 1,2W

Câu 6 Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở của dây nối R1 =5Ω; R 3 = R 4 =2Ω;

E 1 =3V, điện trở trong các nguồn không đáng kể Cần phải mắc giữa hai điểm A, B một

nguồn điện E 2 có suất điện động là bao nhiêu để dòng điện qua R 2 bằng không ?

công suất toả nhiệt ở điện trở này bằng 3,6W Tìm

a Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R

b Điện trở trong của nguồn điện

ĐS : Đs : gần bằng 3,8V, b 11,79 Ω

Câu 2 Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở của dây nối, biết E =3V; R 1 = 5Ω, ampe

kế có R A ≈0, am pe kế chỉ 0,3A, vôn kế chỉ 1,2V Tìm điện trở trong r của nguồn ?

a. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn

b. Điện trở tương đương của mạch ngoài

c. chiều, độ lớn dòng điện qua R3

ĐS: a/ 4Ω hoặc 1Ω b/ R 2 = 7,5Ω nối tiếp

Bài 2 Mắc điện trở R = 2 Ω vào bộ nguồn gồm hai pin có suất điện động và điện trở trong giốngnhau Nếu hai pin ghép nối tiếp thì cường độ dòng điện qua R là I1 = 0,75 A Nếu hai pin ghép songsong thì cường độ dòng điện qua R là I2 = 0,6 A Tính suất điện động và điện trở trong của mỗi pin

GIẢI Khi mắc nối tiếp ta có: 0,75 =

r

e

2 2

2 + (1).

Khi mắc song song ta có: 0,6 = r

e r

Từ (1) và (2) ta có r = 1 Ω; E = 1,5 V.

Bài 3 Cho mạch điện như hình vẽ 8 Trong đó E 1 = 3V, E 2 = 6V;

r1 = r2 = 0,5Ω R1 = 2Ω, R2 = 3Ω Điện trở của ampe kế không

đáng kể, điện trở của vôn kế rất lớn

Tìm số chỉ của ampe kế và vôn kế

HD : áp dụng định luật ôm chotoàn mạch và đoạn mạch AB, giải

phương trình để tìm U AB = - 0,75V và I = 1,5A

Bài 4 Hai nguồn có suất điện động E1 = E2 = E, các điện trở trong r1 và r2 có giá trị khác nhau Biếtkhi mắc rieng từng nguồn thì công suất mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất có giá trị lần lượt là P1 = 20

W và P2 = 30 W Tính công suất mạch ngoài lớn nhất khi ghép đồng thời cả hai nguồn : mắc nối tiếp

và khi chúng mắc song song

Giải Công suất cực đai mà mỗi nguồn cung cấp :

4 1

e

r

P = Khi hai nguồn mắc nối tiếp công suất cực đại mà bộ nguồn cung cấp:

Pnt =

) (

4

4

2 1

2

r r

e

2 2

1

4

1 4

1 1

P P e

r e

r

P nt = + = +

 Pnt =

2 1

2 1

4

P P

P P

e r e r

Hết buổi 2 tháng 3NC

Bài 1 Cho mạch điện như hình vẽ Trong đó E1 = 6 V; E2 = 2 V; r 1 = r 2 = 0,4 Ω; Đèn Đ

loại 6 V - 3 W; R 1 = 0,2 Ω; R 2 = 3 Ω; R 3 = 4 Ω; R 4 = 1 Ω Tính:

a) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính.

b) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và N.

R R

U MN < 0 cho biết điện thế điểm M thấp hơn điện thế điểm N.

Bài 2 Một nguồn điện có suất điện động E = 18 V, điện trở trong r = 6 Ω dùng để thắp sáng cácbóng đèn loại 6 V - 3 W

a) Có thể mắc tối đa mấy bóng đèn để các đèn đều sáng bình thường và phải mắc chúng như thếnào?

b) Nếu chỉ có 6 bóng đèn thì phải mắc chúng thế nào để các bóng đèn sáng bình thường Trongcác cách mắc đó cách mắc nào lợi hơn

Giải Điện trở và cường độ dòng điện định mức của mỗi bóng đèn là:

Với N = 8 thì phương trình (1) có nghiệm kép là I = 2 A

Nếu các bóng đèn được mắc thành m dãy, mỗi dãy có n bóng thì ta phải có I = mIđ  m =

Vậy phải mắc thành 4 dãy, mỗi dãy có 2 bóng

b) Với N = 6 thì phương trình (1) có 2 nghiệm: I1 = 1 A v I2 = 3 A

Vậy phải mắc thành hai dãy, mỗi dãy có 3 bóng

Khi đó điện trở mạch ngoài: R =

2

3R đ

= 18 Ω Hiệu suất của mạch là: H1 =

r R

Vậy phải mắc thành 6 dãy, mỗi dãy có 1 bóng đèn

Khi đó điện trở mạch ngoài: R =

6

đ

R

= 2Ω Hiệu suất của mạch là: H2 =

r R

R

+ = 0,25

Vậy, cách mắc thành hai dãy, mỗi dãy gồm 3 bóng đèn có lợi hơn

Bài 4 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ 9 Cho biết E1 = 2,4 V ; r1 = 0,1 Ω ; ξ2 = 3 v ; r2 = 0,2

Ω ; R1 = 3,5 Ω ; R2 = R3 = 4 Ω ; R4 = 2 Ω

b/Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch chính và qua các điện trở

b/Tính hiệu điện thế giữa A và B, giữa A và C