CHỦ ĐỀ 5: NGUỒN ĐIỆN

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP.HCM TRƯỜNG THPT BÌNH CHÁNH

TỔ VẬT LÝ

CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

CHỦ ĐỀ 5: NGUỒN ĐIỆN

I.Định luật OHM đối với toàn mạch II.Ghép nguồn điện

III.Phương pháp giải toán mạch điện

I.Định luật OHM đối với toàn mạch 1. Nội dung định luật

•

Cho mạch điện là một mạch điện kín đơn giản gồm một nguồn điện và một mạch ngoài có một tải tiêu thụ điện( hình vẽ).

•

Giả sử có dòng điện cường độ I chạy qua mạch trong thời gian t.

Vậy: Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.

+ -

R I

 ,r

A B

I

1. Nội dung định luật

Vậy: Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.

 𝐼 =

^ξ

𝑅_𝑁+𝑟

I cường độ dòng điện(A) R_N điện trở mạch ngoài(Ω) ξ suất điện động(V) r điện trở trong(Ω)

Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn mạch đó.

1. Nội dung định luật

2. Nhận xét

•

Hiện tượng đoản mạch

Khi điện trở mạch ngoài giảm xuống rất nhỏ( hay bằng không) thì xem như ta nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn hiện tượng đoản mạch.

𝐼 = ξ 𝑟

•

Định luật OHM đối với toàn mạch phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.

A=ξIt

Q=(R

_N

+r)I

²

t

2. Nhận xét

• Hiệu suất của nguồn điện

2. Nhận xét

c n

A U

H  A  

II.Ghép nguồn điện

•

Trong thực tế khi sử dụng ta cần ghếp nhiều nguồn điện như pin, acquy… thành bộ để sử dụng

•

Có 3 phương pháp ghép nguồn điện cơ bản:

II.Ghép nguồn điện

Ghép nối tiếp

Ghép song song

Ghép hỗn hợp đối xứng

1. Ghép nối tiếp

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn ghép nối tiếp bằng tổng các suất điện động của các nguồn có

trong bộ.

Với n bộ nguồn giống nhau

E

₁

, r

₁

E

₂

, r

₂

E

_n

, r

_n

A B

M N Q

ξ

_b

= ξ

₁

+ ξ

₂

+ ...+ ξ

_n

r

_b

= r

₁

+ r

₂

+ …+ r

_n

Các bộ nguồn mắc như hình

ξ

_b

= nξ

r

_b

= nr

2. Ghép song song

•

Gồm n nguồn điện giống nhau ghép song song với nhau, các cực dương nối chung với nhau và các cự âm nối chung với nhau.

•

Suất điện động của bộ nguồn song song:

ξ_b = ξ

•

Điện trở trong của bộ nguồn song song

E, r E, r

E, r + ^- + ^-

+ ^-

A B

n

r

_b

 r

3. Ghép hỗn hợp đối xứng

- Bộ nguồn gồm n dãy ghép song song, mỗi dãy có m nguồn nối tiếp.

-

Suất điện động của bộ nguồn:

ξ_b = mξ

-

Điện trở trong của bộ nguồn ^A

E, r E, r E, r

B

n

r

_b

 mr

III. Phương pháp giải toán mạch điện

Những lưu ý khi tiến hành giải

•

1: Nhận dạng bộ nguồn có thành phần, thông số

•

2: Nhận dạng và phân tích mạch ngoài (mạch điện trở, thiết bị khác như: vôn kế, ampe kế…)

•

3: Áp dụng ĐL Ôm cho toàn mạch

•

4: Tính các đại lượng khác: U, I, P,A….

+ -

R I

 ,r

A B

I

Bài t ậ p 1

•

Cho mạch điện như hình vẽ gồm 3 điện trở,

nguồn điện có suất điện động 6 V, r = 2 Ω, R₁=5 Ω, R₂=10 Ω, R₃ = 3 Ω

a/ Xác định R_N? b/Xác định I_N,U_N? c/ Xác định U₁

R₁ R₂ R₃

ξ,r

Bài tập 1

•

Mạch điện gồm R₁nt R₂ nt R₃

•

Điện trở mạch ngoài

•

Cường độ dòng điện

•

Hiệu điện thế mạch ngoài

•

Hiệu điện thế qua R₁

1 2 3

18

R

N

  R R  R  

0,3

N

I A

R r









U₁= IR₁ = 1,5V U_N = I.R_N = 5,4 V

Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động ξ= 12,5V; r = 0,4Ω; bóng đèn Đ₁ ghi 12V- 6W. Bóng đèn Đ₂ ghi 6V- 4,5W, R_b là biến trở.

a) Chứng tỏ rằng khi điều chỉnh biến trở R_b= 8Ω thì đèn Đ₁ và Đ₂ sáng bình thường.

b) Tính công suất nguồn và hiệu suất của nguồn điện khi đó.

Bài tập 2

,r



Đ₁

Đ₂ R_b

•

Hướng dẫn giải:

Sơ đồ mạch điện: Đ₁//(Đ₂ nt R) a) Điện trở của các đèn:

2 1 1

1

144 24 6

đm đm

R

^ U_ ^{  }

2 2 2

2

36 8 4,5

đm đm

R  U   



Điện trở của mạch ngoài:

1 2

1 2

. 24.16

24 16 9, 6

b N

b

R R R

R R

   

 

 R

_b2

  R

_b

R

2

    8 8 16 

Bài tập 2

•

Cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch

•

Hiệu điện thế mạch ngoài:

Vì Đ₁mắc song song với (Đ₂ nt biến trở) nên U₁= U_b2= U_N= 12V

12,5 1, 25 9,6 0, 4

RN r

     

 

. 1, 25.9, 6 12

N N

U  I R   V

Bài tập 2

1 1

1

12 0,5 24

U

  R    ₂ ²

2

12 0, 75 16

b b

b

U

  R   

•

Đ₂ mắc nối tiếp với biến trở nên I_b=I₂=I_b2=0,75A

Hai đèn sáng bình thường b) Công suất của nguồn

Bài tập 2

1 2

1 2

1 2

6 4,5

0,5 ; 0,75

12 6

đm đm

đm đm

đm đm

U U

 

         

1 _đm1

;

2 _đm2

      

. 12, 5.1, 25 15, 625 12 0, 96 96%

12, 5

ng

UN

H





    

   

Hiệu suất của nguồn

^:

Củng cố

•

Phát biểu định luật OHM cho toàn mạch

•

Các cách ghép nguồn điện

•

Những lưu ý khi giải bài toán mạch điện

•

Thực hiện các bài tập trên hệ thống lms.hcm.edu.vn