Bài 14. Định luật Ôm đối với các loại mạch điện. Mắc các nguồn điện thành bộ

Bài 14. Định luật Ôm đối với các loại mạch điện. Mắc các nguồn điện thành bộ tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, lu...

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

TRƯƠNG ĐỊNH

LỚP 112 NĂM HỌC 2009 - 2010

KÍNH CHÀO QUÝ

THẦY CÔ

KIỂM TRA BÀI CŨ

Câu 1 : Thiết lập định luật Ôm toàn mạch Từ đó viết biểu thức hiệu điện thế hai cực nguồn điện

Câu 2 :Thành lập công thức điện năng và công suất tiêu thụ cho đoạn mạch chúa máy thu Từ đó viết biểu thức hiệu điện thế đặt vào hai cực máy thu điện

Đáp án câu 1

Đáp án câu 2 BÀI MỚI

KIỂM TRA BÀI CŨ

Câu 1 : Thiết lập định luật Ôm toàn mạch Từ đó viết biểu thức hiệu điện thế hai cực nguồn điện

Đáp án :

Xét mạch kín chứa nguồn (e,r)

và mạch ngoài có điện trở R

Công nguồn điện : An = eIt

Áp dụng ĐLBT năng lượng: eIt = I2Rt + I2rt

e = IR+Ir

Điện năng nguôn cung cấp chuyển

hóa thành nhiệt năng

Nhiệt sinh ra trên R,r : Q = I2Rt + I2rt

e

I =

R +r

Hiệu điện thế hai cực nguồn điện : UAB = e – Ir (UAB < e )

,rr

R

Câu 2 :Thành lập công thức điện năng và công suất tiêu thụ cho đoạn mạch chúa máy thu

Đối với đoạn mạch chúa máy thu : Dòng điện vào cực dương

cua máy thu :

Dạng năng lượng khác A’ = epIt Nhiệt năng tỏa ra ở máy thu Q’ =I2rpt

Hay :UAB = ep + Irp

p, rp I

Công dòng điện : A = UIt

Định luật bảo toàn năng lượng A = A’ + Q’

 UIt = epIt + I2rpt Công suất tiêu thụ: = UI = eP  A t pI + I2rp

 UAB - ep

I =

r

Bài mới :

I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN

1 Thí nghiệm khảo sát

Khảo sát sự phụ thuộc của hiệu điện thế hai cực chứa nguồn

khi dòng điên dòng điện qua mạch thay đổi

Từ đó thiết lập biểu thức hiệu điện thế và cường độ dòng điện cho đoạn mạch chứa nguồn

Mục đích thí nghiệm:

Dụng cụ :

Nguồn điện Pin con ó Biến trở Rb, điện trở R Vôn kế , Ampe kế

Dây nối

I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN

1 Thí nghiệm khảo sát

R

A

b

K

,rr

Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ

Mạch hở I = 0 Vôn kế chỉ 

A

b

K

,rr

R

A

b

K

,rr

Mạch kín : I 0 :Điều chỉnh biến trở để I thay đổi ( tăng dần ) đọc số chỉ của U Ghi vào bảng kết quả

 Kết quả thí nghiệm

I(mA) 0 15,0 16,0 17 18,0 19 U(V) 1.623 1.608 1,607 1,606 1,605 1,604

I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN

10 5

1.600 1.620

I (mA)

U(V)

1.608

15

U(V) 1.623 1.608 1,607 1,606 1,605 1,604

1.623

16 1718 19

1,604

 Kết quả thí nghiệm

U(V) 1.623 1.608 1,607 1,606 1,605 1,604

I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN

 Đồ thị :

10 5

1.600

1.620

1.610

1.605

1.615

15 16 17 18 19 I (mA) U(V)

2 Nhận xét

Hệ số b có cùng đơn vị đo như điện trở,r nên ta có thể kết

luận b chính là điện trở trong r của nguồn

UAB =  – rI (1)

I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN

Hay

(1) và (2) biểu thức định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa

nguồn.

Vì đồ thị là đoạn thẳng có hệ số góc âm, nên

ta có thể viết :

UAB = a – bI, với a = 1,r620 V, nghĩa là ta

có : a = . Khi mạch ngoài để hở: U AB = .

AB BA

ξ - U U + ξ

KT

(2)

I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN

3 Kết luận

Đối với đoạn mạch chứa nguồn:

Dòng điện có chiều đi từ cực âm sang cực dương của nguồn ( V thấp đến V cao)

Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguôn có thể viết:

Theo hiệu điện thế :

I

U AB = V A – V B =  - rI (1)

(V A > V B, U AB < )

Theo cường độ dòng điện: ξ - U AB U BA + ξ

+ Nếu trên đoạn mạch AB còn có thêm điện trở R thì biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn : , r R

I

U AB = V A – V B =  - (r+R)I)I (3) - (r+R)I)I

( V A > V B , U AB < )

ξ - U U + ξ

R)I + r R)I + r (4)

II ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA MÁY THU ĐIỆN

+ Xét đọan mạch AB chứa máy thu điện có suất phản điện p,

điện trở trong r p

+ Đặt vào hai đầu đọan mạch một hiệu điện thế U, trên mạch có dòng điện I đi vào cực dương của máy thu điện (V A > V B )

p, rp

I

+ Công của dòng điện sinh ra ở đọan mạch trong thời gian t

là : A = UIt

Mặt khác, điện năng tiêu thụ của máy thu điện trong thời gian

t là :

Ap = Q’ +A’ = pIt + rpI2t

+ Theo định luật bảo toàn năng lượng : A = Ap suy ra :

UAB = p + rpI (5)

V A > V B , U AB >  p

p

I =

Định luật Om cho đoạn mạch chứa máy thu :

KTBC

II ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA MÁY THU ĐIỆN p, rp

I

+ Nếu mạch AB còn có thêm điện trở R thì định luật Om cho mạch chứa máy thu là

U AB = V A – V B = p - (r p +R)I)I (7)

( V A > V B )

AB p

p

I =

R)I + r (8)

I

UAB = p + rpI (5)

V A > V B , U AB >  p

p

I =

III CÔNG THỨC TỔNG QUÁT CỦA ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI ĐỌAN MẠCH.

a Đ mạch ARB chứa nguồn:

U AB = V A – V B = (R + r) I AB – ξ (a)

b Đ mạch ARB chứa máy thu :

c Định luật Ôm tổng quát cho c ác loại đoạn mạch:ARB :I

từ A đến B

U + ξ

I =

R)I + r

 = 0,r r = 0

 , r

R

I

ξ - U U + ξ

R)I + r R)I + r

AB p

p

U - ξ

I =

R)I + r

I từ cực (-) đến cực (+) (V A < V B )

R

I , r

I từ cực (+) đến cực (-) (V A >V B )

U AB = V A – V B = (R + r) I AB + ξ (b)

U U AB = (R + r)I AB – ξ

hay

hay

D điện I đi từ cực ( - ) sang ( + ) : Đoạn mạch chứaguồn : ξ > 0 Đoạn mạch chứaguồn : ξ > 0

Dđiện từ cực ( + ) sang ( - ) : Đoạn mạch chứa máy thu: ξ < 0 Đoạn mạch chứa máy thu: ξ < 0

Đoạn mạch chỉ chúa điện trở thuần R

CỦNG CỐ :

Cho một mạch điện có sơ

đồ như hình vẽ :

III MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ.

 Các nguồn điện 1, 2, … , n, mắc nối tiếp với nhau khi cực

âm của nguồn 1 nối với cực dương của nguồn 2, … để tạo thành một dãy liên tiếp

Các nguồn giống nhau mắc nối tiếp thì : b = n

rb = nr

Mắc xung đối

2 1

2

1 ; rb r r



.

3) Mắc song song

 Giả sử có n nguồn điện giống nhau mắc song song, các cực cùng tên được nối với nhau cùng một điểm như hình vẽ :

, r

b

r

r =

III MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ.

III MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ.

4) Mắc hỗn hợp đối xứng

 Nếu bộ nguồn có các nguồn điện giống nhau được mắc thành n hàng, mỗi hàng có m nguồn mắc nối tiếp như hình vẽ :

b

mr

r =

n nguôn

 , r

hàng

n

 , r

 , r

 , r  , r  , r

 , r

 , r

 , r