- 28 Tháng một 2016
- 3,897
- 1
- 8,081
- 939
- Yên Bái
- THPT Lê Quý Đôn <3


VẬT LÍ 11- CHƯƠNG II- Bài 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
Phần 1: LÝ THUYẾT SGK VÀ CÁC CÂU HỎI LIÊN QUAN
Phần 1: LÝ THUYẾT SGK VÀ CÁC CÂU HỎI LIÊN QUAN
I. Thí nghiệm
*Khái niệm toàn mạch
II. Định luật ôm đối với toàn mạch
+ Suất điện động có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.
Công thức tính: [imath]E=I(R_N+r)=IR_N+Ir[/imath]
+ Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó.
Công thức tính: [imath]I=\dfrac{E}{R_N+r}[/imath]
C1:
+ Khi mạch ngoài để hở hoặc mạch ngoài có điện trở vô cùng lớn thì cường độ dòng điện [imath]I = 0[/imath] và tương ứng [imath]U = U_0[/imath]
+ Ta có: [imath]U=IR= E-Ir[/imath] nên khi [imath]I=0[/imath] thì [imath]U=U_0=E=U_{max}[/imath]
C2: Từ hệ thức: [imath]U_N=I.R_N=E-Ir[/imath], hãy cho biết trong những trường hợp nào thì hiệu điện thế [imath]U[/imath] giữa hai cực của nguồn điện bằng suất điện động [imath]E[/imath] của nó?
Trả lời:
+ Khi điện trở trong của nguồn điện bằng không ([imath]r = 0[/imath]);
+ Khi cường độ dòng điện trong mạch bằng không ([imath]I = 0[/imath]) nếu điện trở ngoài [imath]R_N[/imath] rất lớn.
C3: Một pin có số ghi trên vỏ là [imath]1,5 V[/imath] và có điện trở trong là [imath]1,0 \Omega[/imath] . Mắc một bóng đèn có điện trở [imath]R = 4 \Omega[/imath] vào hai cực của pin này để thành mạch điện kín. Tính cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó và hiệu điện thế giữa hai đầu của nó.
Trả lời:
+ Cường độ dòng điện qua đèn là: [imath]I=\dfrac{E}{R_N+r}=0,3(A)[/imath]
+ Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là: [imath]U=IR=1,2V[/imath]
III, Nhận xét
1, Hiện tượng đoản mạch
+ Cường độ dòng điện trong mạch kín đạt giá trị lớn nhất khi [imath]R_N = 0[/imath]. Khi đó ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch và: [imath]I=\dfrac{E}{r}[/imath]
C4: Hãy cho biết vì sao rất nguy hiểm nếu để xảy ra hiện tượng đoản mạch xảy ra đối với mạng điện ở gia đình. Biện pháp nào được sử dụng để tránh không xảy ra hiện tượng này?
Trả lời:
+ Sẽ rất nguy hiểm nếu xảy ra hiện tượng đoạn mạch đối với mạng điện gia đình vì khi đó cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn điện và các thiết bị điện rất lớn sẽ làm hư hỏng thiết bị và thậm chí gây cháy nổ các thiết bị đó dẫn đến gây nguy hiểm đến tính mạng con người.
+ Biện pháp phòng tránh:
- Mỗi thiết bị điện cần sử dụng công tắc riêng:
- Tắt các thiết bị điện (rút phích cắm) ngay khi không còn sử dụng:
- Nên lắp cầu chì ở mỗi công tắc, nó có tác dụng ngắt mạch ngay khi cường độ dòng điện qua cầu chì quá lớn
+ Chứng minh và kết luận: định luật ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.
3, Hiệu suất của nguồn điện
+ Khi hoạt động, công suất toàn phần của nguồn ([imath]P_{tp}=EI[/imath]), điện trở trong [imath]r[/imath] của nguồn cũng tiêu thụ điện năng do sự tỏa nhiệt, đó là phần hao phí ([imath]P_{hp}=I^2r[/imath]). Phần cung cấp cho mạch ngoài là có ích ([imath]P_{ci}=P_{tp}-P_{hp}[/imath]). Đại lượng cho biết nguồn hao phí nhiều hay ít là hiệu suất nguồn.
+ Công thức tính: [imath]H=\dfrac{P_{ci}}{P_{tp}}=\dfrac{P_{tp}-P_{hp}}{P_{tp}}=\dfrac{EI-I^2r}{EI}=\dfrac{E-Ir}{E}=\dfrac{U_N}{E} (*)[/imath]
C5: Từ công thức [imath](*)[/imath] hãy chứng minh rằng trong trường hợp mạch ngoài chỉ gồm điện trở thuần [imath]R_N[/imath] thì hiệu suất nguồn điện có điện trở trong [imath]r[/imath] được tính bằng công thức: [imath]H=\dfrac{R_N}{R_N+r}[/imath]
Trả lời:
Ta có: [imath]U_N=IR_N[/imath] và [imath]E=I(R_N+r)[/imath]
Vậy thay vào công thức tính hiệu suất nguồn điện ta có: [imath]H=\dfrac{U_N}{E}=\dfrac{IR_N}{I(R_N+r)}=\dfrac{R_N}{R_N+r}(dpcm)[/imath]
Xem thêm:
Bài 1: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
Bài 2: THUYẾT ÊLECTRON. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
BÀI 7: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI - NGUỒN ĐIỆN
Bài 8: ĐIỆN NĂNG - CÔNG SUẤT ĐIỆN
[Chuyên đề] Dòng điện không đổi
[Chuyên đề] Điện tích điện trường