Trang chủ Diễn đàn > VẬT LÍ > LỚP 11 > Chương 2. Dòng điện không đổi >
+ Định luật Ohm chứa nguồn [máy phát]:
• Đối với nguồn điện [máy phát]: dòng điện đi vào cực âm và đi ra từ cực dương.
• UAB: tính theo chiều dòng điện đi từ A đến B qua mạch [UAB = - UBA].
+ Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa máy thu điện:
• Đối với máy thu Et: dòng điện đi vào cực dương và đi ra từ cực âm.
• UAB: tính theo chiều dòng điện đi từ A đến B qua mạch.
+ Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa cả nguồn và máy thu:
Chú ý:
+ Dòng I có chiều AB, do đó nếu chưa có chiều I thì ta giả sử dòng I theo chiều A B.
+ 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 AB
• Lấy dấu "-" trước I khi dòng I ngược chiều AB
• Khi đi từ A đến B gặp nguồn nào lấy nguồn đó, gặp cực nào trước lấy dấu cực đó.
+ Khi mạch kín thì định luật Ohm cho đoạn mạch chứa cả nguồn và máy thu:
Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó: E1 = 8 V, r1 = 1,2 Ω, E2 = 4 V, r2 = 0,4 Ω, R = 28,4 Ω, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch đo được là UAB = 6 V
a] Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch và cho biết chiều của nó.
b] Cho biết mạch điện này chứa nguồn điện nào và chứa máy thu nào ? Vì sao ?
c] Tính hiệu điện thế UAC và UCB.
Hướng dẫn:
a] Giả sử dòng điện trong đoạn mạch có chiều từ A đến B. Khi đó E1 là máy phát, E2 là máy thu.
+ Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch AB ta có:
+ Vì I > 0 nên dòng điện có chiều từ A đến B.
b] E1 là máy phát vì dòng điện đi ra từ cực dương. Còn E2 là máy thu vì dòng điện đi vào từ cực dương.
c] Hiệu điện thế giữa hai điểm A và C:
+ Hiệu điện thế giữa hai điểm C và B:
Ví dụ 2: Cho 2 mạch điện như hình vẽ: Nguồn điện 1 có E1 = 18V, điện trở trong r1 = 1Ω. Nguồn điện 2 có suất điện động E2 và điện trở trong r2 . Cho R = 9Ω; I1 = 2,5A ; I2 = 0,5A. Xác định suất điện động và điện trở r2.
Hướng dẫn:
+ Với hình a ta thấy máy 1 và máy 2 đều là máy phát nên định luật ôm viết cho mạch kín chứa máy phát là:
⇒ 2,5[9 + 1 + r2] = 18 + E2 ⇒ E2 - 2,5r2 = 7 [1]
+ Với hình b ta thấy máy 1 là máy phát còn máy 2 là máy thu nên định luật ôm viết cho mạch kín chứa máy phát và máy thu là là:
⇒ 0,5[9 + 1 + r2] = 18 - E2 ⇒ E2 + 2,5r2 = 13 [2]
+ Giải [1] và [2] ta có: = 12 V và r2 = 2 Ω
Ví dụ 3: Ví dụ 3: Điện trở R mắc vào nguồn [E1 = 15V, r1] có dòng điện 1A đi qua. Dùng thêm nguồn [E2 = 10V, r2] mắc song song hoặc nối tiếp với nguồn trước, cường độ dòng điện qua R không đổi. Tìm R, r1, r2
– Khi chỉ có nguồn E1 [hình a]:
Ta có:
⇒ R + r1 = 15Ω [1]
– Khi E2 nối tiếp với E1 [hình b]:
+ Vì cường độ dòng điện qua R không đổi nên:
⇒ R + r1 + r2 = 25 [2]
+ Thay [1] vào [2], ta được: 15 + r2 = 25 ⇒ r2 = 10Ω.
– Khi E2 song song với E1 [hình c], ta có:
UAB = E1 – I1r1 [3]
UAB = E2 – I2r2 [4]
UAB = IR [5]
I1 + I2 = I = 1 [6]
+ Thay [5] vào [3]: IR = E1 – I1r1 ⇒ 1.R = 15 – I1r1 [7]
+ Thay [1] vào [7]: 15 – r1 = 15 – I1r1 ⇒ r1 = I1r1 ⇒ I1 = 1A.
+ Từ [6] suy ra: 1 + I2 = 1 ⇒ I2 = 0.
+ Kết hợp [4] và [5]: 1.R = E2 ⇒ R = E2 = 10Ω.
+ Từ [1] suy ra: r1 = 15 – 10 = 5Ω.
Vậy: R = 10Ω; r1 = 5Ω; r2 = 10Ω.
Ví dụ 4: Cho mạch điện như hình vẽ: E1 = 9 V, E2 = 3 V, E3 = 10V, r1 = r2 = r3 = 1 Ω, R1 = 3 Ω, R2 = 5 Ω, R3 = 36 Ω, R4 = 12 Ω
a] Tính tổng trở mạch ngoài và điện trở toàn phần của mạch.
b] Xác định độ lớn và chiều dòng điện trong mạch chính. Cho biết đâu là máy thu đâu là máy phát.
Hướng dẫn:
a] Giả sử chiều của dòng điện trong mạch như hình bên
+ Kho đó E1 và E2 là máy phát, E3 là máy thu
+ Tổng trở mạch ngoài là:
+ Tổng trở toàn phần của mạch điện:
Rtp = Rng + r1 + r2 + r3 = 20Ω
b] Cường độ dòng điện trong mạch chính:
Vậy E1 và E2 là máy phát, E3 là máy thu
Ví dụ 5: Cho mạch điện như hình vẽ, E1 = 12 [V]; r1 = 1 [Ω]; E2 = 6 [V]; r2 = 2 [Ω]; E3 = 9 [V]; r3 = 3 [Ω], R4 = 6 [Ω], R1 = 4 [Ω], R2 = R3 = 3 [Ω]. Tìm hiệu điện thế giữa A và B.
Hướng dẫn:
+ Giả sử chiều các dòng điện trong mạch như hình bên
+ Ta có:
+ Lại có: I4 = I1 + I2 + I3
+ Vì I2 < 0 nên chiều dòng I2 ngược lại với chiều giả sử.
+ Ta có:
Ví dụ 6: Cho sơ đồ mạch điện: nguồn E1 = 10V, r1 = 0,5Ω; E2 = 20V, r2 = 2Ω; E3 = 12V, r3 = 2Ω; R1 = 1,5Ω; R3 = 4Ω.
a] Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính.
b] Xác định số chỉ của Vôn kế.
Hướng dẫn:
a] Giả sử dòng điện trong mạch có chiều như hình bên
+ Ta có:
+ Lại có: I3 = I1 + I2 ⇒ I1 + I2 – I3 = 0 [3]
+ Giải hệ 3 phương trình [1], [2] và [3]
ta có:
+ Vì I1 < 0 nên dòng I1 ngược lại với giả sử nên dòng điện thực trong mạch như hình
b] Dễ nhận thấy giữa hai đầu vôn kế bên đường đi qua B không có điện trở nào nên UV = 0
Chú ý: Có thể tính số chỉ vôn kế theo công thức: Uv = -E2 + E1 + I2r2 + I1[R1 + r1] = 0
Ví dụ 7: Cho mạch điện như hình vẽ: E1 = 1,5V, E2 = 2V, RV rất lớn, vôn kế chỉ 1,7V.
Hỏi khi đảo cực nguồn E1, vôn kế chỉ bao nhiêu? có cần đảo lại cực vôn kế không?
Hướng dẫn:
– Ban đầu [khi chưa đảo cực nguồn E1] :
UBA = E1 + Ir1 [1] và UBA = E2 – Ir2 [2]
Từ [2] suy ra:
– Khi đảo cực nguồn E1, ta có:
Mà
⇒ U'BA = -0,1V
Vậy: Số chỉ của vôn kế bằng 0,1V và ta cần phải đảo cực của vôn kế.
Được cập nhật: hôm kia lúc 15:26:17 | Lượt xem: 2586