Bài 9. Định luật Ôm đối với toàn mạch

Nhận xét:  Hiện tượng đoản mạch  Định luật Ôm với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng  Hiệu suất của nguồn điện... Đối với toàn mạch, RN là điện trở tương đương

Kiểm tra bài cũ

Câu 1: Cơng suất của nguồn điện được xác định bằng:

A lượng điện tích mà nguồn điện sản ra trong một giây

B lượng điện tích chạy qua nguồn điện trong một giây

C công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích dương chạy trong mạch điện kín trong một giây

D công mà lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích dương ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện

Georg Simon Ohm (1789-1854)

ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI

TOÀN MẠCH

BÀI 9:

NỘI DUNG BÀI HỌC:

1 Định luật Ôm với toàn mạch

2 Nhận xét:

 Hiện tượng đoản mạch

 Định luật Ôm với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

 Hiệu suất của nguồn điện

* Toàn mạch là mạch điện kín có sơ đồ:

I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI

VỚI TOÀN MẠCH

I.Định luật Ôm với toàn mạch

Đồ thị thể hiện mối liên hệ giữa U N và I: UN = U0 – a I = E - a I

E: suất điện động của nguồn điện (V)

Hệ thức liên hệ giữa U N và I?

I.Định luật Ôm với toàn mạch

UN = U0 – a I = E – a I (1)

Để tìm hiểu ý nghĩa của a trong hệ thức (1), ta xét mạch điện sau:

Áp dụng định luật Ôm cho mạch ngoài chỉ chứa điện

trở tương đương RN ta có:

UN = UAB = IRNThay vào hệ thức (1) ta có:

IRN = E - aI E = IRN + aI = I (RN + a)

Tích của cường độ dòng điện và điện trở được gọi là độ

giảm điện thế, do đó tích IRN còn được gọi là độ giảm điện

thế mạch ngoài

Như vậy, a cũng có đơn vị của điện trở Đối với toàn mạch, RN là điện trở

tương đương của mạch ngoài, nên a chính là điện trở trong r của nguồn điện

Do đó:

E = I (RN + r) = IRN + Ir

Hệ số a là gì?

I.Định luật Ôm với toàn mạch

UN = U0 – a I = E – a I (1) E = I (RN + r) = IRN + Ir (2)

Trong hệ thức (2), có:

IRN: độ giảm điện thế mạch ngoài

Ir: độ giảm điện thế mạch trongNhư vậy, hệ thức (2) được phát biểu như sau: Suất điện động E của nguồn điện

có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong

C2: Từ hệ thức (3), hãy cho biết trong những trường hợp nào thì hiệu

điện thế UAB giữa hai cực của nguồn điện bằng suất điện động E của nó?

Từ (2) có: UN = IRN = E – Ir (3)

- Khi mạch hở nếu r khác 0

- Trong mọi trường hợp nếu r = 0

I.Định luật Ôm với toàn mạch I.Định luật Ôm với toàn mạch

Hệ thức (3) biểu thị định luật Ôm đối với toàn mạch và được phát

biếu như sau: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ

thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện

(3)

I.Định luật Ôm với toàn mạch

E, r

RĐ

Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch có:

E 1,5

I = =

RĐ + r 1 + 4 = 0,3 (A)

Hiệu điện thế giữa hai đầu của đèn là:

UN = IRN = 0,3 4 = 1,2 (V)

II NHẬN XÉT

Hiện tượng đoản mạch là gì??

- Hiện tượng đoản mạch là hiện tượng 2 cực của nguồn điện bị nối tắt

- Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi điện trở

mạch ngoài không đáng kể : R N = 0 Khi đó

ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch và:

Pin Lơ-clan-sơ (pin thường dùng) có điện trở khá lớn (khoảng vài ôm) nên khi bị đoản mạch, dòng điện chạy qua pin không quá lớn, nhưng sẽ làm hỏng pin nếu để đoản mạch trong thời gian dài.

Acquy chì có điện trở trong khá nhỏ, vào khoảng vài phần trăm ôm, nên khi bị đoản mạch lâu, dòng điện chạy qua acquy cỡ hàng trăm ampe

sẽ làm hỏng acquy.

C4: Vậy hãy cho biết vì sao sẽ rất nguy hiểm nếu hiện tượng đoản mạch xảy ra đối với mạng điện ở gia đình? Biện pháp nào được sử dụng để tránh không xảy ra hiện tượng này?

- Nếu hiện tượng đoản mạch xảy ra đối với mạng điện ở gia đình thì sẽ rất nguy hiểm vì khi đó cường độ dòng điện có giá trị rất lớn, do tác dụng nhiệt của dòng điện mà dòng điện tỏa ra một nhiệt lượng lớn có thể làm nóng, cháy các thiết bị dùng điện và có thể gây ra hỏa hoạn

- Để tránh không xảy ra hiện tượng đoản mạch, người ta thường mắc các cầu chì hoặc các thiết bị ngắt điện tự động khi dòng điện qua chúng tăng lên đột ngột.

1 HIỆN TƯỢNG ĐOẢN MẠCH

Kết luận: Định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với

định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

2 ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH VÀ ĐỊNH LUẬT

BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG

- Hiệu suất của nguồn điện cho biết tỉ số giữa tổng công có ích sản ra ở mạch ngoài và công của nguồn điện sinh ra

- Biểu thức:

H = = =

C5: Từ công thức trên hãy chứng tỏ rằng trong trường hợp mạch

ngoài chỉ gồm điện trở R N thì hiệu suất của nguồn điện có điện trở

trong r được tính bằng công thức: H =

Khi mạch ngoài chỉ gồm điện trở R N thì:

H = = = =

•  

3 HIỆU SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN

III CỦNG CỐ

Định luật Ôm đối với toàn mạch: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với

suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch điện đó

Hiệu suất của nguồn điện:

H = =

Câu 1: Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch

ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài:

A.Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.

B.Tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.

C.Giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.

D.Giảm khi cường độ dòng điện trong mạch giảm

Câu 2: Cho mạch điện như hình vẽ Cường độ dòng điện trong mạch chính có giá trị nào sau đây?

A.

r R

I



 3 

r R

I



 3



B.

r R

Câu 3: Cho một nguồn điện là 1 Pin 1,5V có điện trở trong 0,5 nối với mạch ngoài có điện trở 2,5 Cường độ dòng điện trong toàn mạch

là :

A 3A B 3/5A C 0,5A D 2A

Câu 4: Cho một nguồn điện là 1 Pin 9V có

điện trở trong 0,5 nối với mạch ngoài gồm hai điện trở 8 mắc song song Cường độ dòng

điện trong toàn mạch là :

A 2A B 4,5A C 1A D.18/33A

Câu 5: Xét mạch kín gồm nguồn điện có suất điện động E=8V,

điện trở trong r=1,2Ω mắc với điện trở ngoài R=14,8Ω Hiệu điện thế giữa hai cực dương và âm của nguồn nhận giá trị nào sau đây?

A 0,6V B 8,6V

C 6,4V D 7,4V

Câu 6: Cho một mạch điện có nguồn điện không đổi Khi điện trở ngoài của mạch tăng 2 lần thì cường độ dòng điện trong mạch chính

VẬT LÍ 11