Thủ Thuật Hướng dẫn Công thức định luật Ôm cho đoạn mạch Mới Nhất
Dương Gia Minh đang tìm kiếm từ khóa Công thức định luật Ôm cho đoạn mạch được Cập Nhật vào lúc : 2022-07-18 15:22:02 . Với phương châm chia sẻ Kinh Nghiệm Hướng dẫn trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết Mới Nhất. Nếu sau khi đọc Post vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comment ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha.
Georg Simon Ohm (1789 – 1854), nhà vật lí học người Đức, khi thế giới chưa tồn tại ampe kế và vôn kế, bằng những công cụ thô sơ thì ông đã nghiên cứu và phân tích và công bố định luật Ôm vào năm 1827, nhưng đến 49 năm sau mới được kiểm nghiệm và công nhận tính đúng đắn của định luật. Bài ngày hôm nay đi tìm hiểu về định luật Ôm và công thức định luật Ôm.
Nội dung chính- Tìm hiểu định luật ômĐịnh luật Ôm là gì?Công thức định luật ôm toàn mạchBài tập định luật ÔmVideo liên quan
Tìm hiểu định luật ôm
Định luật Ôm là gì?
– Định luật Ôm: định luật liên quan đến sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện của hiệu điện thế và điện trở.
– Nội dung của định luật: Cường độ dòng điện khi chạy qua dây dẫn sẽ tỉ lệ thuận với hiệu điện thế ở hai đầu dây và cường độ dòng diện sẽ tỉ lệ nghịch điện trở của dây dẫn.
Biểu thức:
Trong số đó:
+ I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn (A).
+ U là điện áp trên vật dẫn (V)
+ R là điện trở (ôm).
– Trong định luật Ohm, điện trở R sẽ không phụ thuộc vào cường độ dòng điện, như vậy R là một trong hằng số.
Công thức định luật ôm toàn mạch
Thí nghiệmCho kết quả của một thí nghiệm như sau:
Định luật Ôm đối với toàn mạch
Từ kết quả trên ta thấy: U(N) = U0 – a.I = E – a.I
Với U(N) = UAB = I. R(N) được gọi là độ giảm thế mạch ngoài.
Ta thấy: a = r là điện trở trong của nguồn điện.
Do đó: E = I x [R(N) + r] = I. R(N) + I.r (*)
Xem Thêm: Trình bày định luật Jun Lenxơ Lớp 9
Vậy: Suất điện động có mức giá trị bằng tổng những độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.
Từ hệ thức (*) ta có:
U(N) = I. R(N) = E – It
Kết luận: 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.
Hiện tượng đoản mạchCường độ dòng điện trong mạch kín đạt giá trị lớn số 1 khi R(N)= 0.
Khi đó ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch và I = E/r
Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn, chuyển hoá năng lượngCông của nguồn điện sản ra trong thời gian t: A = E.I.t (**)
Nhiệt lượng toả ra trên toàn mạch: Q. = (RN + r) x I^2 x t (***)
Theo định luật bảo toàn năng lượng thì A = Q., do đó từ (**) và (***) ta suy ra
Như vậy định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù phù phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.
Hiệu suất nguồn điện
Bài tập định luật Ôm
Bài 1:Cho mạch điện như hình dưới, thông số như sau: R1=10 Ω,R2=15 Ω,R3=6 Ω R4=3 Ω,nguồn có suất điện động =20V, điện trở r=1, ampe kế điện trở trong không đáng kể.
a) Hãy cho biết thêm thêm chiều của dòng điện qua ampe kế và số chỉ của ampe kế là bao nhiêu
b) Thay ampe kế bằng một vôn kế có điện trở vô cùng lớn,hãy xác định số chỉ của vôn kế khi đó là bao nhiêu?
Đáp án: IA=0.59 A, dòng điện chạy từ C đến D, Vôn kế chỉ 3.67 V
Bài 2: Cho mạch điện (hình vẽ dưới), với R1=3 Ω,R2=7 Ω,R3=6 Ω R4=9 Ω, nguồn có suất điện động =14V,điện trở trong r=1 Ω
Xem Thêm: Công thức tính điện năng tiêu thụ 3 pha và đoạn mạch
a) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở
b) Hiệu điện thế UAB và UMN
c) Công suất tỏa nhiệt trên những điện trở
d) Hiệu suất của nguồn điện
Đáp án: I=2A, I1=I2=1.2A, I3=I4=0.8A, UAB=12V, UMN=1,2V
Bài 3:Cho mạch điện (hình vẽ dưới),những nguồn giống nhau mỗi nguồn có suất điện động =3 V,điện trở trong r=0.25 Ω,trên đèn có ghi 6V-6W, điện trở R1=4 Ω,R2=5 Ω,R3=5 Ω,R4=4 Ω,
a) Hãy cho biết thêm thêm đèn sẽ sáng ra làm sao?
b) Để đèn sáng thông thường thì ta nên phải thay điên trở R1 bằng một điện trở R’ có mức giá trị là bao nhiêu?
Đáp án: đèn sáng yếu, R’=1.5 Ω
Bài 4: Cho mạch điện có sơ đồ như hình phía dưới. Cho biết: R1 = 8W; R2 = R3 = 12W; R4 là một biến trở. Đặt vào hai đầu A, B của mạch điện một hiệu điện thế UAB = 66V.
a) Mắc vào hai điểm E và F của mạch một ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể và điều chỉnh biến trở R4 = 28W.
b) Tìm số chỉ của ampe kế và chiều của dòng điện qua ampe kế.
c) Thay ampe kế bằng một vôn kế có điện trở rất lớn.
- Tìm số chỉ của vôn kế. Cho biết cực dương của vôn kế mắc vào điểm nào?
Điều chỉnh biến trở cho tới lúc vôn kế chỉ 0. Tìm hệ thức Một trong những điện trở R1, R2, R3 và R4 khi đó và tính R4.
Đáp án: IA=0.5A, dòng điện chạy từ F đến E, vôn kế chỉ 6.6V, mắc cực dương vôn kế vào điểm E, R4=18W
Bài 5:Cho mạch điện (hình vẽ dưới), nguồn giống nhau, mỗi nguồn suất điện động =6 V,điện trở trong có r=3 Ω, điện trở R1=6 Ω,R2=3 Ω,R3=17 Ω,R4=4 Ω,R5=6 Ω, R6=10 Ω R7=5 Ω
Xem Thêm: Công thức tính điện trở
a) Xác định suất điện động và điện trở trong của cục nguồn.
b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính
c) Nhiệt lượng tỏa ra ở mạch ngoài sau 1 phút
d) Công suất tỏa nhiệt trên những điện trở
e) Hiệu suất của nguồn điện
f) Công của dòng điện sản ra sau 1 phút
Đáp án: 30V, 5W, 1500J, Ang = 1800J, H = 83.3%
Bài 6: cho mạch điện (hình vẽ dưới). Với thông số R1=16W,R2=24W,R3=10W,R4=30W.Cường độ dòng điện qua R4 là 0,5A Tụ điện điện dung C1=5mF,điện trở Ampe kế rất nhỏ và điện trở vôn kế rất lớn,suất điện động của nguồn 22V. Yêu cầu tính:
a) Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch
b) Điện tích tụ điện
c) Số chỉ vôn kế, Ampe kế
d) Điện trở trong của nguồn
Đáp án: a) 20V; b) Q.=15.10-6 C; c) 8 V, 1A; d) 2W
Trong những thí nghiệm trên, nhiệt độ của dây dẫn đang xét được coi như không đổi. Trong nhiều trường hợp, khi cường độ dòng điện qua dây dẫn tăng thì nhiệt độ của dây dẫn cũng tăng lên và khi nhiệt độ tăng thì điện trở của dây dẫn cũng tăng. Do đó khi hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn tăng thì cường độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn cũng tăng nhưng tăng không tỉ lệ thuận (không tuân theo công thức định luật Ôm). Đồ thị màn biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế trong trường hợp này sẽ không phải là đường thẳng.
ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP VÀ SONG SONG
A)Phương Pháp Giải:
-Định luật ôm cho toàn mạch: $I=fracUR$
-Mạch điện mắc nối tiếp những điện trở:
+Cường độ dòng điện có mức giá trị như nhau tại mọi điểm:
$I=I_1=I_2=...=I_n$
+Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần:
$U=U_1+U_2+...+U_n$
+Điện trở tương đương (R$_td$) của một đoạn mạch là điện trở hoàn toàn có thể thay thế cho những điện trở trong mạch, sao cho giá trị của hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch không thay đổi.
+Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp bằng tổng những điện trở hợp thành:
$R_td=R_1+R_2+...+R_n$
+Hệ quả:
Trong đoạn mạch mắc nối tiếp (cùng I) hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỷ lệ thuận với điện trở đó: $fracU_1U_2=fracR_1R_2$
-Mạch điện mắc song song những điện trở:
+Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong những mạch rẽ: $I=I_1+I_2+...+I_n$
+Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: $U=U_1=U_2=...=U_n$
+Nghịch đảo điện trở tương đương của đoạn mạch song song bằng tổng những nghịch đảo điện trở những đoạn mạch rẽ:
$frac1R_td=frac1R_1+frac1R_2$
+Hệ quả:
Mạch điện gồm hai điện trở mắc song song thì: $R_td=fracR_1R_2R_1+R_2$
Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở (cùng U) tỷ lệ nghịch với điện trở đó:
$fracI_1I_2=fracR_2R_1$
B)Ví Dụ Minh Họa:
Ví dụ 1: Hai điện trở R$_1$, R$_2$ mắc vào hiệu điện thế U = 12V. Lần đầu R$_1$, R$_2$ mắc song song, dòng điện mạch đó đó là 10A. Lần sau R$_1$, R$_2$ mắc nối tiếp, dòng điện trong mạch I$_n$ = 2,4A. Tìm R$_1$ và R$_2$.
Hướng dẫn:
Điện trở tương đương của đoạn mạch khi:
+$left[ R_1//R_2 right]$ :
$R_S=fracR_1R_2R_1+R_2=fracUI_S$
$Rightarrow fracR_1R_2R_1+R_2=frac1210=1,2$ (1)
+$left[ R_1ntR_2 right]$ :
$R_n=R_1+R_2=fracUI$
$Rightarrow R_1+R_2=frac122,4=5$ (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ:
Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ: $R_1=12Omega ,R_2=15Omega ,R_3=5Omega $; cường độ qua mạch chính I = 2A. Tìm cường độ dòng điện qua điện trở R$_1$.
A.1,25A B.1,5A C.1A D.2,25A
Hướng dẫn:
Ta có: $R_23=R_2+R_3=15+5=20Omega $
$Rightarrow R_AB=fracR_1R_23R_1+R_23=frac12.2012+20=7,5Omega $
Có: $U_AB=I.R_AB=2.7,5=15$V
Cường độ dòng điện qua điện trở R$_1$:
$I_1=fracU_ABR_1=frac1512=1,25$A
Chọn đáp án A.
Ví dụ 3: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong số đó: $R_1=R_2=4Omega ,R_3=6Omega ,R_4=3Omega ,R_5=10Omega $, U$_AB$ = 24V. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB.
A.10$Omega $ B.12$Omega $ C.6$Omega $ D.24$Omega $
Hướng dẫn:
+Phân tích đoạn mạch: R$_1$ nt [(R$_2$nt R$_3$)//R$_5$] nt R$_4$
$R_23=R_2+R_3=10Omega $
$to R_235=fracR_23R_5R_23+R_5=5Omega $
$to R=R_1+R_235+R_4=12Omega $
Chọn đáp án B.
Ví dụ 4: Cho mạch điện như hình vẽ: $R_1=10Omega ,R_2=6Omega ,R_3=2Omega ,R_4=3Omega ,R_5=4Omega $. Cường độ dòng điện qua R$_3$ là 0,5A. Tính cường độ dòng điện qua R$_2$?
A.3A B.2,5A C.3,5A D.2A
Hướng dẫn:
$R_35=R_3+R_5=2+4=6Omega $
$to U_35=U_4=I_3.R_35=0,5.6=3$V.
$I_3=I_5=0,5$A, I$_4=fracU_4R_4=frac33$=1A
$to I_1=I_3+I_4=0,5+1=1,5$A
$U_1=I_1.R_1=1,5.10=15$V
$U_AB=U_1+U_35=15+3=18V$
$to I_2=fracU_ABR_2=frac186=3$A
Chọn đáp án A.
Ví dụ 5: Cho mạch điện như hình vẽ: $R_1=15Omega ,R_2=R_3=R_4=10Omega $, dòng điện qua CB có cường độ là 3A. Tìm U$_AB$?
A.15V B.20V C.30V D.35V
Hướng dẫn:
$I_1=fracU_ABR_1=fracU_AB15$ (2)
Áp dụng qui tắc nút mạng, tại C ta có: $I_CB=I_1+I_3=3$(1)
Mà: $I_4=fracU_3R_4=frac10I_310=I_3$
Hiệu điện thế hai đầu R$_3$: $I_2=I_3+I_4=2I_3=fracU_ABR_234$
Cường độ dòng điện qua R$_4$: $R_234=R_2+fracR_3R_4R_3+R_4=10+5=15Omega $
Điện trở tương đương của $R_2,R_3,R_4$ :
$Rightarrow I_2=2I_3=fracU_AB15Rightarrow I_3=fracU_AB30$ (3)
Thay (2) và (3) vào (1):
$fracU_AB15+fracU_AB30=3Rightarrow U_AB=30$V
Chọn đáp án C.
Ví dụ 6: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U$_MN$= 18V, cường độ dòng điện qua R$_2$ là I$_2$= 2A. Tìm R$_1$ nếu $R_2=6Omega ,R_3=3Omega $.
A.2$Omega $ B.4$Omega $ C.3$Omega $ D.1$Omega $
Hướng dẫn:
Hiệu điện thế giữa hai đầu R$_2$: $U_2=I_2.R_2$=2.6 = 12V
Cường độ dòng điện qua R$_3$: $I_3=fracU_2R_3=frac123$= 4A
Cường độ dòng điện qua R$_1$: $I_1=I_2+I_3$= 2 + 4 =6A
Hiệu điện thế giữa hai đầu R$_1$: $U_1=U_MN-U_2$ = 18 – 12 = 6V
Điện trở của R$_1$: $R_1=fracU_1I_1=frac66=1Omega $
Chọn đáp án D.
Ví dụ 7: Cho mạch điện như hình vẽ: $R_1=R_3=3Omega ,R_2=2Omega ,R_4=1Omega ,R_5=4Omega $, cường độ qua mạch chính I = 3A. Tìm U$_AB$= ?
A.20V B.24V C.18V D.12V
Hướng dẫn:
$R_13=R_1+R_3=3+3=6Omega $
$R_24=R_2+R_4=2+1=3Omega $
$R_CB=fracR_13.R_24R_13+R_24=frac6.36+3=2Omega $
$R_AB=R_5+R_CB=4+2=6Omega $
$Rightarrow U_AB=I.R_AB=3.6$= 18V
Chọn đáp án C.
Ví dụ 8: Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Trong số đó $R_1=8Omega ,R_3=10Omega ,R_2=R_4=R_5=20Omega ,I_3=2A$. Tính U$_AB$=?
A.150V B.100V C.130V D.160V
Hướng dẫn:
Ta có: R$_4$ nt (R$_2$ // (R$_3$ nt R$_5$)) // R$_1$.
$R_35=R_3+R_5=30Omega $
$R_235=fracR_2R_35R_2+R_35=12Omega $
$R_4235=R_4+R_235=32Omega$
R = $fracR_1R_4235R_1+R_4235=6,4Omega $
$I_3=I_5=I_35=2A$
$U_35=U_2=U_235=I_35R_35$= 60V
$I_2=fracU_2R_2=3A$ ; $I_235=I_4=I_4235=fracU_235R_235=5A$
$Rightarrow U_4235=U_1=U_AB=I_4235.R_4235=160V$
Chọn đáp án D.
Ví dụ 9: Cho đoạn mạch như hình vẽ. Trong số đó $R_1=22,5Omega ,R_2=12Omega ,R_3=5Omega ,R_4=15Omega $, U$_AB$= 12V. Tính cường độ dòng điện qua R$_4$ ?
A.0,15A B.0,2A C.0,1A D.0,08A
Hướng dẫn:
Mạch điện được vẽ lại như sau:
$R_34=R_3+R_4=5+15=20Omega $
$R_234=fracR_2R_34R_2+R_34=frac12.2012+20=7,5Omega $
$to R_AB=R_1+R_234=22,5+7,5=30Omega $
$I_1=fracU_ABR_AB=frac1230=0,4A$
$to U_2=U_234=I_1R_234=0,4.7,5=3V$
$to I_3=I_4=fracU_2R_34=frac320=0,15A$
Chọn đáp án A.
Ví dụ 10: Hai điện trở $R_1=6Omega ,R_2=4Omega $ chịu đựng cường độ dòng điện tối đa là 1A và 1,2A. Hỏi bộ điện trở chịu được cường độ tối đa là bao nhiêu nếu chúng mắc nối tiếp?
A.2A B.1A C.0,5A D.3A
Hướng dẫn:
Hai điện trở mắc nối tiếp:
Khi R$_1$ mắc nối tiếp với R$_2$:
Vậy bộ hai điện trở mắc nối tiếp chịu được cường độ dòng điện tối đa là I$_max $=1A
Chọn đáp án B.
C)Câu Hỏi Tự Luyện:
Câu 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong số đó $U_AB=75V,R_2=2R_1=6Omega ,R_3=9Omega $. Khi cường độ qua CD là 2A thì R$_4$ có mức giá trị xấp xỉ bằng:
A.150$Omega $ B.160$Omega $ C.120$Omega $ D.5$Omega $
Câu 2: Một bóng đèn Đ mắc nối tiếp với điện trở R$_2=4Omega $ và mắc giữa hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện thế 12V. Biết dòng điện qua mạch có cường độ 1,2A. Tính điện trở của bóng đèn?
A.3$Omega $ B.5$Omega $ C.4$Omega $ D.6$Omega $
Câu 3: Cho một đoạn mạch gồm hai điện trở R$_1$ và R$_2$ mắc song song và mắc vào một hiệu điện thế không đổi. Nếu giảm trị số của điện trở R$_2$ thì
A.độ sụt thế trên R$_2$ giảm.
B.dòng điện qua R$_1$ không thay đổi.
C.dòng điện qua R$_1$ tăng lên.
D.hiệu suất tiêu thụ trên R$_2$ giảm.
Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ:
Trong số đó: $R_1=R_3=R_5=3Omega ,R_2=8Omega ,R_4=6Omega ,U_5=6V$. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB.
A.4$Omega $ B.3$Omega $ C.5$Omega $ D.6$Omega $
Câu 5: Cho mạch điện như hình vẽ:
Nếu đặt vào CD hiệu điện thế 60V thì người ta hoàn toàn có thể lấy ra ở hai đầu AB hiệu điện thế U$_AB$=15V. Coi điện trở của ampe kế không đáng kể. Tính giá trị của R$_1$?
A.30$Omega $ B.40$Omega $ C.20$Omega $ D.10$Omega $
Câu 6: Tính điện trở tương đương của đoạn mạch điện hình phía dưới biết rằng những điện trở đều bằng nhau và bằng R = 12$Omega $.
A.4$Omega $ B.8$Omega $ C.24$Omega $ D.18$Omega $
Câu 7: Tính điện trở tương đương của mạch điện sau, biết $R_1=1Omega ,R_2=R_3=2Omega ,R_4=0,8Omega $.
A.2$Omega $ B.3$Omega $ C.4$Omega $ D.5$Omega $
Câu 8: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết $R_1=R_2=R_3=6Omega ,R_4=2Omega $. Tính điện trở tương đương của mạch khi nối M và B bằng một ampe kế có điện trở rất nhỏ?
A.4/3$Omega $ B.2/3$Omega $ C.10/3$Omega $ D.20/3$Omega $
Bài viết gợi ý: