Toàn mạch là một mạch điện kín gồm: Nguồn điện (E,r) nối với mạch ngoài là các vật dẫn có điện trở tương đương R
Mắc mạch điện như hình vẽ:
Thiết lập định luật Ôm cho toàn mạch
Nguồn điện thực hiện 1 công \( A = EIt\).
Nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở ngoài và điện trở trong của nguồn điện: \(Q = R{I^2}t + r{I^2}t.\)
Theo Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: \(Q= A\) hay \(R{I^2}.t + {\rm{ }}r{I^2}.t = EIt\)
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow E = RI + rI = I(R + r)\\
\Rightarrow I = \frac{E}{{R + r}}
\end{array}\)
Dùng thí nghiệm chứng minh để thiết lập biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch
\({U_{AB}} = E - Ir\)
\({\mathop{\rm I}\nolimits} = \frac{E}{{{R_N} + r}}\) (1)
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.
Lưu ý:
\({\mathop{\rm I}\nolimits} = \frac{E}{{{R_N} + r}} \Leftrightarrow E = {\mathop{\rm I}\nolimits} ({R_N} + r) \Rightarrow E = {{\mathop{\rm U}\nolimits} _N} + Ir\)
\(E = {U_N}\) Khi: r = 0 hoặc mạch hở (I = 0)
Là hiện tượng nối tắt 2 cực của nguồn bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ.
Cường độ dòng điện trong mạch kín đạt giá trị lớn nhất khi \({R_N} = 0\) . Khi đó ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch.
\(I = \frac{E}{r}\) (2)
Khi đó: \(R \approx 0\) và \({I_{m{\rm{ax}}}} = \frac{E}{r}\)
Tác hại của hiện tượng đoản mạch là gây lên cháy chập mạch điện, đó chính là một trong những nguyên nhân dẫn tới các vụ cháy .
Công của nguồn điện sản ra trong thời gian t:
\(A{\rm{ }} = {\rm{ }}E.It\) (3)
Nhiệt lượng toả ra trên toàn mạch :
\(Q = ({R_N} + {\rm{ }}r){I^2}t\) (4)
Theo định luật bảo toàn năng lượng thì A = Q.
Ta có: \({\mathop{\rm I}\nolimits} = \frac{E}{{{R_N} + r}}\)
Như vậy định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.
\(H = \frac{{{A_{cx}}}}{A}\frac{{{U_N}.It}}{{{\rm{E}}It}} = \frac{{{U_N}}}{{\rm{E}}}\)
Vận dụng: Nếu mạch ngoài chỉ có điện trở RN:
\(H = \frac{{{R_N}}}{{{R_N} + r}}\)
Nhận xét nào sau đây đúng? Theo định luật Ôm cho toàn mạch thì cường độ dòng điện cho toàn mạch:
A. Tỉ lệ nghịch với suất điện động của nguồn.
B. Tỉ lệ nghịch điện trở trong của nguồn.
C. Tỉ lệ nghịch với điện trở ngoài của nguồn.
D. Tỉ lệ nghịch với tổng điện trở trong và điện trở ngoài.
Chọn đáp án D
Tỉ lệ nghịch với tổng điện trở trong và điện trở ngoài.
\({\mathop{\rm I}\nolimits} = \frac{E}{{{R_N} + r}}\)
Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì cường độ dòng điện chạy trong mạch:
A. Tỷ lệ thuận với điện trở mạch ngoài
B. Giảm khi điện trở mạch ngoài tăng.
C. Tỷ lệ nghịch với điện trở mạch ngoài
D. Tăng khi điện trở mạch ngoài tăng.
Chọn đáp án B
Giảm khi điện trở mạch ngoài tăng
Mắc một điện trở 14\(\Omega \) vào hai cực của nguồn điện có điện trở trong r=1\(\Omega \) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 8,4V.
Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch ?
Ta có:
\({\rm{I}} = \frac{E}{{{{\rm{R}}_{{\rm{td}}}} + {\rm{r}}}} = \frac{{\rm{2}}}{{{\rm{(5,5}} + {\rm{4,4)}} + {\rm{0,1}}}} = {\rm{0,2A}}\)
Xét mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 2V, điện trở trong r = 0,1 \(\Omega \) mắc với điện trở ngoài R = 100 \(\Omega \). Tìm hiệu điện thế giữa 2 cực của nguồn điện.
Ta có:
\(I = \frac{E}{{R + r}} = \frac{2}{{100 + 0,1}} = \frac{2}{{100,1}}(A)\)
\(U = {\rm{IR}} = \frac{2}{{100,1}}.100 = \frac{{200}}{{100,1}} = 1,998V\)
Cho mạch điện như hình vẽ
\({R_1} = {\rm{ }}20W{\rm{ }};{\rm{ }}{R_2} = {\rm{ }}20W{\rm{ }},{\rm{ }}{U_{AB}} = {\rm{ }}60V.\) Tính:
a) Tính điện trở của đoạn mạch?
b) Cường độ dòng qua đoạn mạch?
c) Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở?
d) Tính công và công suất mà đoạn mạch tiêu thụ trong 1giờ.
a. Vì mạch điện mắc song song nên ta có:
\({R_1}//{R_2} \Rightarrow \) \({R_{AB}} = \frac{{{R_1}.{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} = {\rm{ }}10\Omega \)
b. Cường độ dòng qua đoạn mạch:
\(I = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_{AB}}}} = 6A\)
c. Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế hai đầu của mỗi điện trở:
\(\begin{array}{l}
{I_1} = {\rm{ }}{I_2} = 3A\\
{U_1} = {U_2} = U = 60V
\end{array}\)
d. Công và công suất mà đoạn mạch:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{A{\rm{ }} = {\rm{ }}UIt{\rm{ }} = 60.6.3600 = 1296000J}\\
{P{\rm{ }} = {\rm{ }}UI{\rm{ }} = 360W}
\end{array}\)
Qua bài giảng Định luật Ôm đối với toàn mạch này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Phát biểu được quan hệ suất điện động của nguồn và tổng độ giảm thế trong và ngoài nguồn
Phát biểu được nội dung định luật Ôm cho toàn mạch và giải các dạng bài tập có liên quan đến định luật Ôm cho toàn mạch.
Trình bày được khái niệm hiệu suất của nguồn điện.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 9 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Trong mạch điện kín, hiệu điện thế mạch ngoài UN phụ thuộc như thế nào vào RN của mạch ngoài?
Câu 5- Câu 12: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 9 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 9.1 trang 24 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.2 trang 24 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.3 trang 24 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.4 trang 24 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.5 trang 25 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.6 trang 25 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.7 trang 25 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.8 trang 25 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.9 trang 25 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.10 trang 25 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.11 trang 26 SBT Vật lý 11
Bài tập 9.12 trang 26 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.
Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thưLớp 11 - Năm thứ hai ở cấp trung học phổ thông, gần đến năm cuối cấp nên học tập là nhiệm vụ quan trọng nhất. Nghe nhiều đến định hướng sau này rồi học đại học. Ôi nhiều lúc thật là sợ, hoang mang nhưng các em hãy tự tin và tìm dần điều mà mình muốn là trong tương lai nhé!
Nguồn : ADMIN :))Copyright © 2021 HOCTAPSGK