Bài 5. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VƠI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN

[Tăng Giáp]

1. Định luật Ohm chứa nguồn (máy phát):

​

$I = {{{U_{AB}} + \xi } \over {r + R}}$
Đối với nguồn điện $\xi $: dòng điện đi vào cực âm và đi ra từ cực dương.
U$_{AB}$: tính theo chiều dòng điện đi từ A đến B qua mạch (UAB = - UBA).

2. Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa máy thu điện:

​

$I = {{{U_{AB}} - {\xi _p}} \over {{r_p} + R}}$
Đối với máy thu : 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.

3. Công thức tổng quát của định luật Ohm cho đoạn mạch gồm máy phát và thu ghép nối tiếp:

​

$I = {{{U_{AB}} + \Sigma \xi - \Sigma \xi _p^{}} \over {R + \Sigma r + \Sigma {r_p}}}$
Chú ý:
UAB: Dòng điện đi từ A đến B (Nếu dòng điện đi ngược lại là: -UAB)
$\xi $: nguồn điện (máy phát) ; ${\xi _p}$ : máy thu.
I > 0: Chiều dòng điện cùng chiều đã chọn.
I < 0: Chiều dòng điện ngược chiều đã chọn.
R: Tổng điện trở ở các mạch ngoài.
r: Tổng điện trở trong của các bộ nguồn máy phát.
r$_p$: Tổng điện trở trong của các bộ nguồn máy thu.

4. Mắc nguồn điện thành bộ:
a. Mắc nối tiếp:

​

$\eqalign{
& \xi = {\xi _1} + {\xi _2} + ... + {\xi _n} \cr
& {r_b} = {r_1} + {r_2} + ... + {\xi _n} \cr} $
chú ý: Nếu có n nguồn giống nhau.
$\eqalign{
& {\xi _b} = n\xi \cr
& {r_b} = nr \cr} $

b. Mắc xung đối:

​

$\eqalign{
& {\xi _b} = \left| {{\xi _1} - {\xi _2}} \right| \cr
& {r_b} = {r_1} + {r_2} \cr} $

c. Mắc song song ( các nguồn giống nhau).

​

$\eqalign{ & {\xi _b} = \xi \cr & {r_b} = r/n \cr} $

d. Mắc hỗn hợp đối xứng (các nguồn giống nhau).

​

m: là số nguồn trong một dãy (hàng ngang).
n: là số dãy (hàng dọc).
$\eqalign{
& {\xi _b} = m\xi \cr
& {r_b} = {{mr} \over n} \cr} $

Tổng số nguồn trong bộ nguồn:
N = n.m

 

[Tăng Giáp]

Câu 1.Cho mạch điện (Hình VẼ). Nguồn điện có suất điện động E = 8 V, điện trở trong r = 2 Ω. Điện trở của đèn là R1 = R2 = 3 Ω, Ampe kế được coi là lí tưởng.

a) Khoá K mở, di chuyển con chạy C người ta nhận thấy khi điện trở của phần AC của biến trở AB có giá trị 1 thì đèn tối nhất. Tính điện trở toàn phần của biến trở.
b) Mắc một biến trở khác thay vào chỗ của biến trở đã cho và đóng khóa K. Khi điện trở của phần AC bằng 6 thì ampe kế chỉ 5/3A. Tính giá trị toàn phần của biến trở mới

Spoiler

giải​

a) Gọi điện trở toàn phần của biến trở là R, điện trở phần AC là x
Khi K mở ta có mạch như hình vẽ.

điện trở toàn mạch
$\begin{array}{l}
{R_{tm}} = R - x + \frac{{3(x + 3)}}{{x + 6}} + 2\\
= \frac{{ - {x^2} + (R - 1)x + 21 + 6R}}{{x + 6}}
\end{array}$
Cường độ dòng điện qua đèn: ${I_1} = \frac{{{U_{CD}}}}{{x + {R_1}}} = \frac{{I.{R_{CD}}}}{{x + {R_1}}} = \frac{{24}}{{ - {x^2} + (R - 1)x + 21 + 6R}}$
Khi đèn tối nhất thì I1 nhỏ nhất hay mẫu số lớn nhất $x = \frac{{R - 1}}{2}$.
Theo đề bài x=1Ω. Vậy R=3Ω
b)
Khi K đóng ta có mạch như hình vẽ,

điện trở toàn mạch: ${R_{tm}} = \frac{{17R' - 60}}{{4(R' - 3)}}$
(R’ là điện trở toàn phần của biến trở mới)