Bài 11. Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch

Bài 11. Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập l...

Bµi 11:

Ph ¬ng ph¸p gi¶i mét

sè bµi to¸n vÒ toµn

m¹ch

Cho: các giá trị Ei ; ri ; Ri ; t.

Tính:

RN ; I ; UN ; Ii ,Ui ;

An;Hn; Qi; …

Đọc phần I-SGK => thu thập thông tin

để đ a ra ph ơng pháp giải bài tập về mạch điện trên (các b ớc giải bài tập

đó nh thế nào ?)

A

R1

R2 R3

I

I1

I23

Ei , ri

I- Ph ơng pháp giải chung

1- Phân tích mạch điện:

+Trong mạch có mấy nguồn :

( mắc thế nào ? => Xác định Eb và rb nh

thế nào ? )

+ Mạch ngoài có mấy điện trở :

(mắc thế nào ? => Xác định Rb nh thế nào

? )

2- Lập quan hệ giữa các đại l ợng trong mạch: (theo định luật Ôm cho toàn mạch hoặc

cho đoạn mạch).

3- Xác định các đại l ợng cần tìm.

4- Các công thức cần nhớ:

- Định luật Ôm cho toàn mạch:

Trong đó:

r R

E I

+

=

i

E

E =

n 2

R

n 2

1 R

1 R

1 R

1

+ +

=

n 2

r

n 2

1

r

1 r

1 r

1

+ +

=

n 2

1 E E E

n 2

I

- Đối với đoạn mạch:

(+)của nguồn thì E > 0, ng ợc chiều dòng điện thì I(R+r) lấy giá trị âm và ng ợc lại.

+ Điện năng tiêu thụ và công suất điện của đoạn

mạch:

A = UIt ; P = UI.

+ Từ các giá trị định mức của thiết bị điện :

Uđm ; Pđm =>Iđm và R

+ Chứa nguồn

nối với điện trở

thuần:

+ Chứa điện trở

thuần:

AB

U = − + = −

N AB

- Đối với bộ nguồn ghép hỗn hợp:

Gồm n dãy ghép song song, mỗi dãy gồm m nguồn nối tiếp và có E và r giống nhau thì:

Eb = mE và rb= mr / n

Trong đó: m là số nguồn trong một dãy.

n là số dãy trong bộ nguồn ghép.

II- Bài tập ví dụ:

1- Bài tập 1: Mạch điện có

E = 6V; r = 2Ω; R1 = 5Ω;

R2=10Ω ; R3 =3Ω.

Tính: a) RN = ?

b) I = ? UN = ?

c) U1= ?( 2 đầu R1)

đáp số:

a)Mạch ngoài: R1nt R1 nt R3 nên: RN = 18Ω b) I = 0,3A ; UN = 5,4V.

c) U1= 1,5V

E , r

R1 R2 R3 I

2- Bài tập 2:

Mạch điện có: E1 = E2 = 12,5V;

r1 =r2 = 0,8Ω; 2 bóng đèn loại:

đ1:12V-6W; đ2: 6v-4,5W;

biến trở Rb

a) Chứng tỏ khi Rb = 8Ω

⇒ đ1,đ2 sáng bỡnh th ờng.

b) Tính số chỉ của ampe kế.

c) Tính Pn và Hn ?

Đ1

Đ2

E2 , r2

Rb

E1 , r1

A

I

I1

I2

H ớng dẫn:

Ta có: Đ1: 12V- 6W => R1 = 24Ω, I1đm= 0,5A

đ2: 6V-4,5W => R2 = 8 Ω , I2đm= 0,75A

Ebộ = E1 = E2 = 12,5V; rbộ = r / n =0,4 Ω

a) Mạch ngoài: R1// (Rb nt R2) nên: RN = 9,6 Ω

Dòng điện chạy qua nguồn: I = Ebộ/ (RN + rbộ) = 1,25A

⇒ UN = IRN =12V Ta có:

I1 = UN/R1 = 0,5A => I1 = I1đm => đèn sáng bỡnh th

ờng

I2 = UN/R2b = 0,75 => I2 = I2đm => đèn sáng bỡnh th

ờng

b) + Công suất của nguồn điện là: P = EbộI = 15,625W + Hiệu suất của nguồn là:

H = UN/Ebộ = 0,96 = 96%

3 Bài tập 3:

8 nguồn cùng loại có E = 1,5V; r = 1Ω đ ợc mắc thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm 2 dãy song song để thắp

bóng

đèn loại 6V – 6W

a)Vẽ sơ đồ mạch điện đó

b)Iđ = ? ; Pđ = ?

c)Pbn = ?; Pi = ? ;Ui = ?

B A

1

I2 I

a)

b) Ta cã: Eb = 4E = 6V; rb = 4r/2 = 2Ω; R® = 6 Ω:

=> I = 0,75A ; UN = I RN = 4,5 V

=> P® = UN I = 0,375 W.

c) + C«ng suÊt cña bé nguån lµ:

Pb = EbI = 4,5W.

- hiÖu ®iÖn thÕ 2 ®Çu

mçi nh¸nh bằng:

UN = UAB = 4,5V.

MÆt kh¸c:

Ii = I1 = I2 = I/2 =0,375 A.

=> c«ng suÊt Pi cña mçi nguån: Pi = IiEi =0,5625 => UN= 4Ui => Ui = 1,125V.

B A

I

I1

I2

B A

I

I1

I2

4- Bài tập trắc nghiệm:

4.1 Một bộ gồm 3 đèn giống nhau có R = 3Ω mắc nối tiếp với nguồn có r = 1Ω, thỡ dòng

điện trong mạch chính là I = 1A.Khi tháo

1 bóng khỏi mạch thì dòng điện trong

mạch là:

Đáp án : A 0 A B

1,43 A.

C 1A D

0,7A

4.2 Một nguồn 9V,1Ω nối với mạch ngoài gồm

2 trở giống nhau mắc nối tiếp khi đó dòng

điện qua nguồn là 1A Nếu 2 trở ngoài mắc

Đáp án: A 2,25 A

B 0,33A.

C 3A

D 2,5A.

4.3 Ph©n tÝch m¹ch ®iÖn sau

E, r

R1 R3 R2

+ _

A

B

C

D

Ta cã : m¹ch kÝn gåm nguån nèi víi m¹ch ngoµi cã

R1 // R2 // R2.

ChiÒu cña dßng ®iÖn qua c¸c ®iÖn trë m¹ch ngoµi ?

I1

chiÒu tõ A -> B.

V× VA > VB ; VA = VC ; VD = VB => I2 chiÒu

tõ C -> D.

I3 chiÒu tõ C -> B.