Chuyên đề Định luật ôm đối với các loại mạch điện Vật lí lớp 11 - Hoàng Ngọc San

THẦY SAN, ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 1

I. CÁC KIẾN THỨC – CÔNG THỨC CƠ BẢN 1. Đoạn mạch chứa nguồn điện (máy phát điện) (E; r) và điện trở ngoài R a) Cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch AB:

AB AB

AB

U + E U + E I = = R R + r

Trong đó:  UAB là hiệu điện thế tính theo chiều dòng điện từ A đến B.  E là suất điện động của nguồn điện (dòng điện đi vào cực âm và đi ra từ cực dƣơng).  RAB là điện trở tƣơng đƣơng của đoạn mạch AB; AB R = R + r b) Hiệu điện thế giữa A và B: AB U = - E +I.(R +r) hay AB U + E = I.(R +r) Chú ý: - Khi tính hiệu điện thế UAB phải tính theo chiều dòng điện từ A đến B. - Nếu đi theo chiều này mà gặp cực dƣơng của nguồn trƣớc thì suất điện động E đƣợc lấy giá trị dƣơng và ngƣợc lại. - Dòng điện có chiều từ A tới B cùng với chiều tính hiệu điện thế thì tổng độ giảm thế I(R+r) đƣợc lấy giá trị dƣơng. 2. Đoạn mạch chứa máy thu điện (E’; r’) và điện trở ngoài R a) Cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch AB:

AB AB

AB

U -E' U -E' I = = R R + r'

Trong đó:  UAB là hiệu điện thế tính theo chiều dòng điện từ A đến B.  E’ là suất phản điện của máy thu (dòng điện đi vào cực dƣơng và đi ra từ cực âm).  RAB là điện trở tƣơng đƣơng của đoạn mạch AB; AB R = R + r' b) Hiệu điện thế giữa A và B: AB U = E' +I.(R +r') hay AB U - E' = I.(R +r') Chú ý: - Khi tính hiệu điện thế UAB phải tính theo chiều dòng điện từ A đến B. - Nếu đi theo chiều này mà gặp cực dƣơng của máy thu trƣớc thì suất điện động E’ đƣợc lấy giá trị dƣơng và ngƣợc lại. - Dòng điện có chiều từ A tới B cùng với chiều tính hiệu điện thế thì tổng độ giảm thế I(R+r’) đƣợc lấy giá trị dƣơng và ngƣợc lại. 3. Đoạn mạch chứa nhiều máy phát điện, máy thu điện ghép nối tiếp và điện trở ngoài R a) Cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch AB:

AB AB

AB

U + ΣE -ΣE' U + ΣE -ΣE' I = = R R + Σr + Σr'

Trong đó:  UAB là hiệu điện thế tính theo chiều dòng điện từ A đến B.  ΣE là tổng các suất điện động của nguồn điện (máy phát điện);  ΣE' là tổng các suất điện động (suất phản điện) của máy thu.  RAB: Tổng điện trở của đoạn mạch AB.  r: Tổng điện trở trong của các bộ nguồn máy phát;  rp: Tổng điện trở trong của các bộ nguồn máy thu. b) Hiệu điện thế giữa A và B: AB U = - ΣE + ΣE'+I.(R +Σr +Σr') hay AB U + ΣE - ΣE' = I.(R +Σr +Σr') 4. Phƣơng pháp giải bài tập  Bƣớc 1: Chọn chiều dòng điện trong mạch (nếu bài chƣa cho).  Bƣớc 2: Xác định nguồn điện hoặc máy thu theo quy ƣớc: - Nếu dòng điện đi vào cực âm, đi ra từ cực dƣơng thì đó là nguồn điện.

DẠNG 7. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN

A B ; r ' E' R I



 

 A

B

R I

I

A B

R E;r - +

ThuVienDeThi.com

THẦY SAN, ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 2

- Nếu dòng điện đi vào cực dƣơng, đi ra từ cực âm thì đó là máy thu.  Bƣớc 3: Viết biểu thức định luật Ôm cho các đoạn mạch:

AB AB

AB

U + ΣE -ΣE' U + ΣE -ΣE' I = = R R + Σr + Σr' hoặc AB U = - ΣE + ΣE'+I.(R +Σr +Σr')

 Bƣớc 4: Với mạch kín chứa nhiều nguồn điện và máy thu mắc nối tiếp nhau và mắc điện trở ngoài R thì

dùng công thức: ΣE -ΣE' I = R + Σr + Σr'

 Bƣớc 5: Giải theo yêu cầu của bài toán. II. BÀI TẬP Câu 1: Cho mạch điện nhƣ hình: E1 = 12V, r1 = 1; E2 = 6V, r2 = 2; E3 = 9V, r3 = 3; R1 = 4 ; R2 = 2 ; R3 = 3. a) Tìm cƣờng độ dòng điện trong mạch. Chỉ rõ nguồn nào phát dòng, nguồn nào đóng vai trò máy thu. b) Tìm hiệu điện thế UAB. ĐS: a) I = 0,2A ; E2, E3 phát dòng, E1 là máy thu; b) UAB = 4,4V. Câu 2: Cho mạch điện nhƣ hình vẽ: 1 1 E = 12V; r = 1Ω; 2 2 E = 6V;r = 2Ω ; 3 3 E = 9V; r = 3Ω; 1 R = 4Ω;

2 R = 2Ω ; 3 R = 3Ω . a) Tìm cƣờng độ dòng điện chạy trong mạch chính? b) Tìm hiệu điện thế giữa A và B? ĐS: a) I = 0,2A ; b) UAB = 13,6V Câu 3: Cho mạch điện có sơ đồ nhƣ hình. Biết E1 = 12V, r1 = 0,5 ; E2 = 6V, r2 = 0,5 ; R1 = 3 ; R2 = 8. Hãy xác định a) Cƣờng độ dòng điện mạch chính. b) Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N. ĐS: I = 0,5A; UMN = - 7,75V. Câu 4: Cho mạch điện nhƣ hình vẽ: E = 3V; r = 0,5Ω ; 1 R = 2Ω ; 2 R = 4Ω ; …