Bài tập định luật ôm cho đoạn mạch chứa nguồn

Đáp án và lời giải chính xác cho “Bài tập định luật ôm cho đoạn mạch chứa nguồn” cùng với kiến thức mở rộng về định luật Ôm của dòng điện là những tài liệu học tập vô cùng bổ ích dành cho thầy cô và bạn học sinh.

Bài tập định luật ôm cho đoạn mạch chứa nguồn

Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó: E₁ = 8 V, r₁ = 1,2 Ω, E₂ = 4 V, r₂ = 0,4 Ω, R = 28,4 Ω, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch đo được là U_AB = 6 V

a) Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch và cho biết chiều của nó.

b) Cho biết mạch điện này chứa nguồn điện nào và chứa máy thu nào ? Vì sao?

c) Tính hiệu điện thế U_AC và U_CB.

Hướng dẫn giải:

a) Giả sử dòng điện trong đoạn mạch có chiều từ A đến B. Khi đó E₁ là máy phát, E₂ là máy thu.

    + Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch AB ta có:

    + Vì I > 0 nên dòng điện có chiều từ A đến B.

b) E₁ là máy phát vì dòng điện đi ra từ cực dương. Còn E₂ là máy thu vì dòng điện đi vào từ cực dương.

c) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và C:

    + Hiệu điện thế giữa hai điểm C và B:

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ

E = 3V; r = 0,5Ω; R₁ = 2Ω; R₂ = 4Ω; R₄ = 8Ω; R₅ = 100Ω. Ban đầu K mở và ampe kế I = 1,2A coi R_AA = 0

a// Tính U_AB và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

b/ Tìm R₃ và UMNMN

c/ Tìm cường độ dòng điện trong mạch chính và mỗi nhánh khi K đóng.

Hướng dẫn giải: 

Bài 3: Cho 2 mạch điện như hình vẽ: Nguồn điện 1 có E₁ = 18V, điện trở trong r₁ = 1Ω. Nguồn điện 2 có suất điện động E₂ và điện trở trong r₂ . Cho R = 9Ω; I₁ = 2,5A ; I₂ = 0,5A. Xác định suất điện động và điện trở r₂.

Hướng dẫn giải:

    + Với hình a ta thấy máy 1 và máy 2 đều là máy phát nên định luật ôm viết cho mạch kín chứa máy phát là:

⇒ 2,5(9 + 1 + r₂) = 18 + E₂ ⇒ E₂ - 2,5r₂ = 7 (1)

    + Với hình b ta thấy máy 1 là máy phát còn máy 2 là máy thu nên định luật ôm viết cho mạch kín chứa máy phát và máy thu là là:

⇒ 0,5(9 + 1 + r₂) = 18 - E₂ ⇒ E₂ + 2,5r₂ = 13 (2)

    + Giải (1) và (2) ta có: = 12 V và r₂ = 2 Ω

Mở rộng kiến thức về Định luật Ôm

1. Định luật Ôm

Định luật Ôm là một định luật vật lý về sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện của hiệu điện thế và điện trở. 

Nội dung của định luật cho rằng cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn điện luôn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua 2 điểm đó, với vật dẫn điện có điện trở là một hằng số, ta có phương trình toán học mô tả mối quan hệ như sau:

I = U/R

Với:

      + I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn (đơn vị: ampere). 

      + V (trong chương trình phổ thông, V còn được ký hiệu là U) là điện áp trên vật dẫn (đơn vị volt), 

      + R là điện trở (đơn vị: ohm). 

Trong định luật Ohm, điện trở R không phụ thuộc vào cường độ dòng điện và R luôn là 1 hằng số.

2. Định luật Ôm chứa nguồn (máy phát):

+ Đối với nguồn điện (máy phát): dòng điện đi vào cực âm và đi ra từ cực dương.

+ U_AB: tính theo chiều dòng điện đi từ A đến B qua mạch (U_AB = - U_BA).

3. Biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch AB

I_AB = (U_AB + E_p − E_t) / (R_N + r_p + r_t)

Trong đó:

I_AB: cường độ dòng điện qua đoạn AB theo chiều A → B

E_P = suất điện động của nguồn phát (V)

E_t = suất điện động của nguồn thu (V)

r_p = điện trở trong nguồn phát (Ω)

r_t = điện trở trong nguồn thu (Ω)

R_N: điện trở tương đương của mạch ngoài (Ω)