Bài 3 trang 58 SGK Vật Lý 11

Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Bài 3 (trang 58 SGK Vật Lý 11)

Trình bày các cách mắc 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.

Lời giải

- Bộ nguồn ghép nối tiếp là bộ nguồn gồm các nguồn (ℰ₁, r₁, ℰ₂, r₂,.... ℰ_n, r_n) được ghép nối tiếp với nhau bằng dây dẫn sao cho cực âm của nguồn này nối với cực dương của nguồn điện tiếp sau đó tạo thành một dãy liên tiếp. Với A là cực dương còn B là cực âm của nguồn. (Sơ đồ hình 10.3)

Vì hiệu điện thế giữa 2 cực A và B của bộ nguồn khi mạch hở có trị số bằng suất điện động của nó và áp dụng mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện đối với đoạn mạch chứa các nguồn điện, ta thu được công thức tính suất điện động ℰ_b của bộ nguồn ghép nối tiếp như sau: 

                   ℰ_b= ℰ₁+ ℰ₂+…..+ ℰ_n

Điện trở trong của bộ nguồn được tính theo công thức:

                      r_b = r₁+r₂ +... +r_n

Trong trường hợp riêng, nếu n nguồn điện có cùng suất điện động ℰ và điện trở trong r được ghép nối tiếp thì bộ nguồn này có suất điện động và điện trở là:

                   ℰ_b = nℰ và r_b = nr

- Bộ nguồn song song là bộ nguồn n nguồn giống nhau, được ghép song song với nhau, trong đó cực dương của các nguồn được nối với một điểm A và cực âm của các nguồn được nối vào cùng một điểm B (hình 10.4).

Khi mạch ngoài hở, hiệu đện thế U_AB bằng suất điện động của mỗi nguồn và bằng suất điện động của bộ nguồn, còn điện trở trong bộ nguồn là điện trở tương đương của n điện trở r mắc song song. Do đó:

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn : ℰ_b= ℰ và r_b=r/n.

Xem toàn bộ Giải bài tập Vật lý 11: Bài 10. Ghép các nguồn điện thành bộ