Cố gắng đi Thương ạ. Làm vài bài tập cho quen tay đi.
Hôm nay sang dạng bài định luật Ôm. Định luật Ôm thì chả có gì lạ cả, nhưng anh sẽ chỉ cách vận dụng định luật Ôm để giải quyết các mạch điện phức tạp (mạch cầu không cân bằng chỉ là muỗi).
VD: Cho mạch điện:
Xác định giá trị cường độ dòng điện chạy qua các điện trở.
- Phân tích: Mạch này nhiều nguồn điện, không rõ nó đóng vai trò nguồn điện hay máy thu; nhiều điện trở không rõ quan hệ song song hay nối tiếp. Ta sẽ phân tích mạch này bằng các bước sau:
B1: Quy ước:
- Đặt tên các nút.
- Quy định chiều dòng điện trong mạch. Chiều dòng điện như thế nào hoàn toàn không ảnh hưởng tới kết quả cuối cùng, vì vậy ta có thể tự do quy ước.
- Đặt tên dòng điện, xác định mối quan hệ giữa các dòng điện trong mạch để rút gọn ẩn.
Sau bước 1 ta sẽ có mạch dạng sau:
Ở đây, anh quy ước dòng điện chạy trong các đoạn mạch nhỏ theo hình mũi tên. Đặt 3 ẩn cho 3 dòng điện bất kì, sau đó dùng 3 ẩn này tính các dòng điện trong các nhánh còn lại.
- Tại nút D, dòng I2 chạy vào, dòng I1 và I DC chạy ra. Do đó ta có [TEX]I_{DC} = I_2 - I_1[/TEX]
Tương tự, tại nút A, dòng I1 chạy vào, dòng I3 và I AB chạy ra, do đó [TEX]I_{AB} = I_1 - I3[/TEX]
Các nút khác tương tự.
Bước 2: Viết pt định luật Om cho từng đoạn mạch.
- Đoạn AD, ta có: [TEX]U_{DA} = I_1.R_2 = 2I_1[/TEX]
- Đoạn AC. Dòng điện chạy từ cực âm sang cực dương của nguồn nên nguồn này đóng vai trò nguồn điện.
[TEX]U_{CA} = E_3 - I_3*r_3 = 12 - 2I_3[/TEX]
- Đoạn AB: [TEX]U_{AB} = (I_1 - I_3)R_4 = 4(I_1 - I_3)[/TEX]
- Đoạn BD: Dòng điện chạy từ cực âm sang cực dương nguồn.
[TEX]U_{DB} = E_1 - I_2.r_1 = 6 - I_2[/TEX]
- Đoạn BC: [TEX]U_{CB} = (I_2 - I_1+I_3).R_3 = 2(I_2 - I_1+I_3)[/TEX]
- Đoạn DC: Dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm của nguồn. ---> Nguồn này thành máy thu.
[TEX]U_{DC} = (I_2 - I_1).(R_2 + r_2) - E_2 = 7(I_2 - I_1) - 4[/TEX]
Xong bước 2, ta có các chuỗi phương trình rất nhiều ẩn, chưa thể giải được.
Bước 3: Quy về một mối.
Ở bước này, ta sẽ dựa trên mối quan hệ giữa các hiệu điện thế để giảm ẩn.
Ở đây ta sẽ tính hiệu điện thế giữa 2 điểm nào đó theo hiệu điện thế các đoạn mạch đã tính ở trên.
Ở ví dụ này, anh sẽ tính [TEX]U_{AB}[/TEX].
[TEX]U_{AB} = 4(I_1 - I_3)[/TEX]
[TEX]U_{AB} = U_{AC} + U_{CB} = - U_{CA} + U_{CB} = 2I_3 - 12 + 2(I_2 - I_1+I_3) [/TEX]
[TEX]U_{AB} = U{AD} + U_{DB} = - U_{DA} + U_{DB} = -2.I_1 + 6 - I_2[/TEX]
[TEX]U_{AB} = U_{AD} + U_{DC} + U_{CA} = - U_{DA} + U_{DC} + U_{CA} = - 2I_2 + 7(I_2 - I_1) - 4 + 12 - 2I_3 [/TEX]
Kết thúc bước 3, ta có hệ n phương trình n ẩn ---> Hoàn toàn giải được. Các pt này khá đơn giản thôi.
Sau khi giải xong, ta sẽ dựa vào các giá trị của I mà định nghĩa lại mạch điện.
Thí dụ, tính ra I2 là giá trị âm, khi đó dòng điện chạy ngược lại so với chiều ta quy ước và E2 là máy thu điện chứ không phải nguồn.