- 28 Tháng một 2016
- 3,897
- 1
- 8,081
- 939
- Yên Bái
- THPT Lê Quý Đôn <3
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
Bài 10: GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ
Phần 1: LÝ THUYẾT SGK VÀ CÁC CÂU HỎI LIÊN QUAN
Phần 1: LÝ THUYẾT SGK VÀ CÁC CÂU HỎI LIÊN QUAN
I. Đoạn mạch chứa nguồn điện (nguồn phát điện)
+ Đoạn mạch có chứa nguồn điện, dòng điện có chiều đi tới cực âm và đi ra từ cực dương.
+ Ta có: [imath]U_{AB}=E-I(r+R)[/imath] hay [imath]I= \dfrac{E-U_{AB}}{r+R}= \dfrac{E-U_{AB}}{R_{AB}}[/imath]
C1:
| Cho đoạn mạch [imath]AErRB[/imath] chứa nguồn điện là một phần của mạch điện kín đơn giản (hình [imath]10.1[/imath]) đã học ở bài [imath]9[/imath]. Ở bài đó, ta đã có hệ thức liên hệ giữa suất điện động [imath]E[/imath] với cường độ dòng điện [imath]I[/imath] và các điện trở [imath]r, R, R_1[/imath] đối với mạch điện kín này. Hãy viết biểu thức liên hệ giữa suất điện động [imath]E[/imath] với cường độ dòng điện [imath]I[/imath] và các điện trở [imath]r, R, R_1[/imath] của mạch điện kín? |  |
+ Biểu thức liên hệ giữa suất điện động [imath]E[/imath] với cường độ dòng điện [imath]I[/imath] và các điện trở [imath]r,R,R_1[/imath] của mạch kín là: [imath]I=\dfrac{E}{r+R+R_1}[/imath] hoặc [imath]E=I(R_1+R+r)[/imath]
C2:
| Hãy viết hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế [imath]U_{AB}[/imath], cường độ dòng điện [imath]I[/imath] và điện trở [imath]R_1[/imath] đối với đoạn mạch hình [imath]10.2b[/imath] SGK |  |
+ Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch chứa điện trở thuần là: [imath]U_{AB} = I.R_1[/imath]
C3:
| Hãy viết hệ thức tính [imath]U_{BA}[/imath] đối với đoạn mạch hình [imath]10.2a[/imath] và tính hiệu điện thế này khi cho biết [imath]E = 6 V[/imath]; [imath]I = 0,5 A[/imath]; [imath]r = 0,3 \Omega[/imath] ; và [imath]R = 5,7 \Omega[/imath]. | |
+ Áp dụng định luật ôm cho toàn mạch ta có: [imath]I=\dfrac{E-U_{AB}}{r+R_N}=I=\dfrac{E+U_{BA}}{r+R_N} \Rightarrow U_{AB}=I(R_N+r)-E[/imath]
+ Thay số ta tìm được: [imath]U_{AB}=-3V[/imath]
II. Ghép các nguồn thành bộ
1. Bộ nguồn ghép nối tiếp
| + [imath]E_b=E_1+E_2+...+E_n[/imath] + [imath]R_b=r_1+r_2+...+r_n[/imath] |  |
* Trường hợp riêng, nếu có [imath]n[/imath] nguồn có suất điện động [imath]e[/imath] và điện trở trong [imath]r[/imath] ghép nối tiếp thì : [imath]E_b = ne[/imath] ; [imath]r_b = nr[/imath]
2. Bộ nguồn song song
| Nếu có [imath]m[/imath] nguồn giống nhau mỗi cái có suất điện động [imath]e[/imath] và điện trở trong [imath]r[/imath] ghép song song thì: [imath]E_b=e; r_b=\dfrac{r}{m}[/imath] |  |
3. Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng
| Nếu có [imath]m[/imath] dãy, mỗi dãy có [imath]n[/imath] nguồn mỗi nguồn có suất điện động [imath]e[/imath], điện trở trong [imath]r[/imath] ghép nối tiếp thì : [imath]E_b=e; r_b=\dfrac{nr}{m}[/imath] |  |
Phần 2: CHỮA BÀI TẬP SGK
Câu 1: Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều như thế nào?
Trả lời:
+ Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều đi ra từ cực dương và đi vào cực âm của nguồn.
Câu 2: Trình bày các mối quan hệ đối với đoạn mạch chứa nguồn điện
Trả lời:
| +Xét một đoạn mạch chứa nguồn điện như hình vẽ bên: +Mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện đối với đoạn mạch chứa nguồn điện: Hiệu điện thế [imath]U_{AB}[/imath] giữa hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện, trong đó đầu [imath]A[/imath] nối với cực dương của nguồn điện, bằng hiệu giữa suất điện động của nguồn và độ giảm điện thế tổng cộng trên đoạn mạch: [imath]U_{AB}=E-I(R+r) \Rightarrow I=\dfrac{E-U_{AB}}{R_{AB}}[/imath] | |
Câu 3: Trình bày cách ghép các nguồn điện thành bộ nguồn nối tiếp và thành bộ nguồn song song. Trong từng trường hợp hãy viết công thức tính suất điện động của bộ nguồn và điện trở trong của nó.
Trả lời:
| Bộ nguồn ghép nối tiếp | Bộ nguồn ghép song song | |
| Cách ghép | Các nguồn điện được ghép nối tiếp với nhau, trong đó cực âm của nguồn điện trước được nối bằng dây dẫn với cực dương của nguồn điện tiếp sau để thành một dãy liên tiếp | [imath]n[/imath] nguồn điện giống nhau được ghép song song với nhau, trong đó nối cực dương của các nguồn vào cùng một điểm [imath]A[/imath] và nối cực âm của các nguồn vào cùng điểm [imath]B[/imath] |
| Sơ đồ ghép |  |  |
| Suất điện động của bộ nguồn | [imath]E_b=E_1+E_2+...+E_n[/imath] | [imath]E_b=E_1=E_2=...=E_n[/imath] |
| Điện trở trong của bộ nguồn | [imath]r_b=r_1+r_2+...+r_n[/imath] | [imath]r_b=\dfrac{r}{n}[/imath] |
Câu 4: Một Acquy có suất điện động và điện trở trong là [imath]E = 6 V[/imath] và [imath]r = 0,6 \Omega[/imath]. Sử dụng acquy này để thắp sáng bóng đèn có ghi [imath]6 V – 3 W[/imath]. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch (hình 10.8) và hiệu điện thế giữa hai cực của acquy khi đó?
Trả lời:
+ Điện trở của bóng đèn là: [imath]R_d=\dfrac{U^2}{P}=12\Omega[/imath]
+ Cường độ dòng điện chạy qua mạch là: [imath]I=\dfrac{E}{R_d+r}=0,476A[/imath]
+ Hiệu điện thế giữa hai cực của acquy là: [imath]U = E - Ir = 5,715 V[/imath].
Câu 5:
| Hai nguồn điện có suất điện động và điện trở trong lần lượt là [imath]E_1 = 4,5 V, r_1 = 3 \Omega; E_2 = 3 V; r_2 = 2 \Omega[/imath]. Mắc hai nguồn điện thành mạch điện kín như sơ đồ hình [imath]10.6[/imath]. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế [imath]U_{AB}[/imath]. |  |
| + Như sơ đồ hình [imath]10.6[/imath] thì hai nguồn này được mắc nối tiếp với nhau nên dòng điện chạy trong mạch điện kín có chiều đi ra từ cực dương của mỗi nguồn như hình vẽ bên. + Áp dụng công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn nối tiếp và định luật Ôm đối với toàn mạch ta có cường độ dòng điện chạy trong mạch là: [imath]I=\dfrac{E_1+E_2}{r_1+r_2}=1,5A[/imath] + Hiệu điện thế: [imath]U_{AB}=E_1-Ir_1=0V[/imath] |  |
Câu 6:
| Trong mạch điện có sơ đồ như hình [imath]10.7[/imath], hai pin có cùng suất điện động [imath]E = 1,5 V[/imath] và điện trở trong [imath]r = 1 \Omega[/imath]. Hai bóng đèn giống nhau có cùng số ghi trên đèn là [imath]3 V – 0,75 W[/imath]. Cho rằng điện trở của các đèn không thay đổi theo nhiệt độ. a) Các đèn có sáng bình thường không ? Vì sao? b) Tính hiệu suất của bộ nguồn. c) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin. d) Nếu tháo bớt một đèn thì đèn còn lại có công suất tiêu thụ điện năng là bao nhiêu? |  |
+ Từ dữ liệu bóng đèn ta tính được: [imath]R_d=12\Omega[/imath]
+ Điện trở tương đương mạch ngoài là: [imath]R_N=\dfrac{R_d}{2}=6\Omega[/imath]
+ Cường độ dòng điện qua mạch chính là: [imath]I=\dfrac{2E}{R_N+2r}=0,375A[/imath]
a) Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi đèn: [imath]U_d = I.R_N = 2,25 V[/imath].
Nhận xét: [imath]U_d < U_{dm} = 3V[/imath] nên hai đèn sáng mờ hơn bình thường.
b) Hiệu suất của bộ nguồn là: [imath]H=\dfrac{U_d}{2E}=0,75[/imath]
c) Vì hai nguồn giống nhau ghép nối tiếp nên hiệu điện thế giữa hai cực mỗi pin là: [imath]U_{1pin}=\dfrac{U_d}{2}=1,125V[/imath]
d) Nếu tháo bỏ một bóng đèn mạch ngoài chỉ còn 1 đèn nên điện trở mạch ngoài lúc này là: [imath]R_N = R_d = 12 \Omega[/imath]
+ Dòng điện chạy qua đèn bây giờ là: [imath]I'=\dfrac{2E}{R_N+2r}=0,214A[/imath]
+ Công suất tiêu thụ điện năng của bóng đèn còn lại là: [imath]P = I’^2.R = 0,55 W[/imath].
Xem thêm:
Bài 1: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
Bài 2: THUYẾT ÊLECTRON. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
BÀI 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
BÀI 4: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
BÀI 5: ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ
BÀI 6: TỤ ĐIỆN
BÀI 7: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI - NGUỒN ĐIỆN
Bài 8: ĐIỆN NĂNG - CÔNG SUẤT ĐIỆN
Bài 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
[Chuyên đề] Dòng điện không đổi
[Chuyên đề] Điện tích điện trường
