Phương pháp giải Tính cường độ dòng điện qua một mạch kín ta giải theo các bước sau đây: Ví dụ: Xét một mạch kín gồm nguồn điện có suất điện động E2 V, điện trở trong r0,1 mắc với đi
Trang 1Trang 1
CHƯƠNG 2: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI CHUYÊN ĐỀ 2: BÀI TOÁN ĐỊNH LUẬT ÔM PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
t
t
Công suất
tỏa nhiệt
2
PI R PI r2 Định luật
Jun – Len xơ
2
QI Rt QI rt2 Hiệu suất của
nguồn điện
H
Phương pháp vẽ lại mạch điện:
Bước 1: Đặt hai điểm A, B là hai điểm đầu và cuối
của mạch, đặt tên cho các điểm là nơi giao nhau
của ít nhất 2 nhánh (chú ý rằng các điểm nằm trên
cùng 1 dây dẫn có điện thế như nhau chỉ cần đặt tên
1 điểm)
Bước 2: Sắp xếp thứ tự các điểm trên đường thẳng
theo chiều từ A tới B
Bước 3: Đặt các điện trở vào giữa các điểm (vẽ
thêm các nhánh nếu có 2 điện trở song song)
Bước 4: Phân tích mạch
Ví dụ
Từ A tới B đi theo đường:
AM N B
Từ A tới M có R1, từ M tới N có R3 và R4, từ N tới
B có R5, từ B tới A có R2
Mạch gồm: R nt R / /R1 3 4ntR5/ /R2
PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1:
1 Phương pháp giải
Tính cường độ dòng điện qua một mạch kín ta giải
theo các bước sau đây:
Ví dụ: Xét một mạch kín gồm nguồn điện có suất điện động E2 V, điện trở trong r0,1 mắc với điện trở ngoài R99,9 Tìm cường độ dòng điện chạy trong mạch chính?
Định luật Ôm
Toàn mạch
N
E I
R r
Đoạn mạch chứa nguồn
AB N
E U I
R r
Trang 2Trang 2
Bước 1: Tính điện trở mạch ngoài
Bước 2: Tính điện trở toàn mạch: Rtm RNr
Bước 3: Áp dụng định luật Ôm:
N
E I
r R
Hướng dẫn Điện trở mạch ngoài: RN 99,9 Điện trở toàn mạch:
tm N
R R r 99,9 0,1 100
Cường độ dòng điện chạy trong mạch:
tm N
R R r 100
2 Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ Biết nguồn điện có suất điện động E 12 V và có điện trở trong 1
r , các điện trở R110, R2 5 và R3 8 Tính cường độ dòng
điện chạy qua nguồn và hiệu suất của nguồn điện?
A 0,5 A; 95,83% B 0,15 A; 5,83%
C 0,15 A; 95% D 0,5 A; 93,83%
Hướng dẫn Tổng trở mạch ngoài: RN R1R2R3 23
Cường độ dòng điện chạy qua nguồn:
N
E 12
R r 23 1
Hiệu điện thế mạch ngoài U: UI.RN0,5.23 11,5 V
Hiệu suất của nguồn điện: H U.100% 11,5.100% 95,83%
Chọn A
Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ Biết E7,8V, r0, 4, R1R2 R3 3 , R4 6 Tính cường độ dòng điện qua R1, R2 và UMN?
A I1 1,57 A; I2 0,37 A; UMN 1,17 V
B I11,17 A; I2 0, 78 A; UMN 1,17 V
C I1 1,17 A; I2 0, 78 A; UMN 1,17 V
D I1 0, 78 A; I2 1,17 A; UMN 1,17 V
Hướng dẫn
Ta có: R13R1R3 6 ; R24R2R4 9
Tổng trở mạch ngoài: 13 24
N
13 24
R R
R R
Tổng trở toàn phần: Rtp RN r 4
Cường độ dòng điện trong mạch chính:
tp
Trang 3Trang 3
Cường độ dòng điện chạy qua R1: 13 N
1 13
13 13
U I.R 1,95.3, 6
Cường độ dòng điện qua R2: I2 I I1 0, 78 A
Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N: UMN U1U2 I R1 1I R2 2 1,17 V
Chọn B
Dạng 3: Bài toán về đoạn mạch có chứa nguồn
1 Phương pháp giải
Tại một điểm nút ta luôn có Iđến = Iđi (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 từ A đến
B
• Lấy dấu “–” trước I khi dòng I ngược chiều từ B
đến A
• Khi xét từ A đến B gặp cực dương của nguồn thì
lấy dấu “+” gặp cực âm của nguồn thì lấy dấu “–”
trước E
Nếu không biết rõ chiều dòng điện ta giả sử dòng
điện có chiều nào đó rồi giải:
• Nếu tìm được I > 0: chiều thật của dòng điện
trùng với chiều đã chọn
• Nếu tìm được I < 0: chiều thật của dòng điện
ngược với chiều đã chọn
Tại nút M
1 2 3
I I I I
Dòng điện từ A đến B
U E E I R r r
Dòng điện từ B đến A
U E E I R r r
2 Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho mạch điện sau, trong đó: E1 8V, r11, 2, E2 4 V, r2 0, 4, R28, 4, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch đo được là UAB 6 V Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch và chiều của nó?
A I0,33 A, chiều từ A đến B
B I0, 07 A, chiều từ A đến B
C I0,33 A, chiều từ B đến A
D I0, 45 A, chiều từ B đến A
Hướng dẫn Giả sử dòng điện trong mạch cỏ chiều từ A đến B Theo chiều từ A đến B thì gặp cực dương của E1 trước, sau đó gặp cực âm của E2 nên ta có biểu thức:
N 1 2
U E E
U E E I R r r I
R r r
Trang 4Trang 4
28, 4 1, 2 0, 4 15
chiều dòng điện chạy từ A đến B là đúng
Chọn B
Ví dụ 2: Cho mạch điện như sau, biết E1 2,1V; E2 1,5 V; r1, r2 không
đáng kể,R1R3 10 và R2 20 Tính cường độ dòng điện chạy
qua các điện trở?
A I1 0, 023 A; I2 0, 018 A; I30,114 A B I10, 096 A; I2 0, 018 A; I30,114 A
C I1 0, 096 A; I2 0, 021 A; I3 0,114 A D I10, 096 A; I2 0, 018 A; I30, 44 A
Hướng dẫn Giả sử chiều dòng điện như hình vẽ r1 r2 0
Ta có:
AB 1 1 1 1
AB 2 2 2 2
AB 3 2
AB 2
AB 3
2,1 10I 10I
Tại nút A ta có: I1 I2 I3 I1 I2 I3 0 3
Giải hệ phương trình (1), (2) và (3) ta có:
1 2 3
I 0, 096 A
I 0, 018 A
I 0,114 A
Chọn B
PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP
Câu 1 Nguồn điện có r0, 2 mắc với R2, 4 thành mạch kín, khi đó hiệu điện thế giữa hai đầu
R là 12 V Suất điện động của nguồn là:
Câu 2 Một nguồn điện mắc với một biến trở Khi điện trở của biến trở là 1, 65 thì hiệu điện thế hai cực nguồn là 3,3 V; khi điện trở của biến trở là 3,5thì hiệu điện thế ở hai cực nguồn là 3,5 V Tìm suất điện động và điện trở trong của nguồn?
A 3,7 V; 0,2 B 3,4 V; 0,1 C 6,8 V; 1,95 D 3,6 V; 0,15
Câu 3 Cho mạch điện như hình vẽ Hai pin có suất điện động bằng nhau và
bằng 2 V Biết r1 1 ; r2 3 Tính cường độ dòng điện trong mạch và hiệu
điện thế giữa hai điểm A và B?
A 0,5 A; 1 V B 1 A; 1 V
C 0 A; 2 V D 1 A; 2 V
Câu 4 Một nguồn điện có suất điện động E6 V, điện trở trong r , mạch ngoài có điện trở R Để 2 công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 W thì điện trở R phải có giá trị:
Trang 5Trang 5
Câu 5 Một nguồn điện có suất điện động 15 V, điện trở trong 0,5 mắc với mạch ngoài có hai điện trở R120, R2 30 mắc song song Công suất của mạch ngoài là:
Câu 6 Một mạch có hai điện trở 5 và 10 mắc song song được nối với một nguồn điện có điện trở trong 2 Hiệu suất của nguồn điện là:
Câu 7 Mắc điện trở R 2 vào bộ nguồn gồm hai pin có suất điện động và điện trở trong giống nhau thành mạch kín Nếu hai pin ghép nối tiếp thì cường độ dòng điện qua R là I1 0, 75 A Nếu hai pin ghép song song thì cường độ dòng điện qua R là I2 0, 6 A Suất điện động và điện trở trong của mỗi pin bằng
A 1,5 V; 1 B 3 V; 2 C 1 V; 1,5 D 2 V; 1
Câu 8 Đặt một hiệu điện thế không đổi vào hai đầu mạch gồm 2 điện trở giống nhau mắc song song thì
công suất tiêu thụ là 40 W Nếu hai điện trở này mắc nối tiếp vào nguồn thì công suất tiêu thụ là:
Đáp án
1 – C 2 – A 3 – B 4 – B 5 – C 6 – C 7 – A 8 – A
Đừng quên add nick facebook của thầy nhé !