Bạn đang xem bài viết Chuyên Đề: Định Luật Ohm Cho Toàn Mạch được cập nhật mới nhất trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Bài tập ví dụ
Bài tập 1: Khi mắc điện trở R1 = 5 Ω vào hai cực của nguồn điện thì hiệu điện thế mạch ngoài là U1 = 10 V, nếu thay R1 bởi điện trở R2 = 11 Ω thì hiệu điện thế mạch ngoài là U2 = 11 V. Tính suất điện động của nguồn điện.
Phương pháp giải:
Ở dạng bài tập này khác với các bài tập ở chuyên đề trước là mạch điện lúc này không chỉ có điện trở mà lúc này mạch còn có nguồn và điện trở bên trong nguồn điện. Nên công thức của điện luật Ohm cũng có một chút khác biệt.
Công thức định luật Ohm cho toàn mạch:
Eb = I(R + rb)
Trong đó:
Eb : suất điện động của bộ nguồn điện (V)
rb
: điện trở trong của bộ nguồn điện (Ω)
R : điện trở tương đương của mạch ngoài (Ω)
Ngoài ra, khi đề yêu cầu tính điện áp (hay hiệu điện thế) của mạch ngoài thì ta tính theo công thức sau:
U = IR = Eb – Irb
Irb: được gọi là độ giảm hiệu điện thế trong mạch (V)
Lời giải:
Khi mắc điện trở R1 vào hai cực của nguồn điện thì:
(I_1=frac{U_1}{R_1}=frac{10}{5}=2: (A)) (Rightarrow E = U_1+I_1r=10+2r: : : : (1))
Tương tự khi mắc điện trở R2 vào hai cực của nguồn điện thì:
(I_2=frac{U_2}{R_2}=frac{11}{11}=1: (A)) (Rightarrow E = U_2+I_2r=11+r: : : : (2))
Từ (1) và (2) ta có:
(left{begin{matrix} E = 12 : (V)\ r = 1: Omega end{matrix}right.)
Bài tập 2: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:
Biết E = 4,5 V, r = 1 Ω, R1 = 3 Ω, R2 = 6 Ω
a. Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và các điện trở.
b. Công suất của nguồn, công suất tiêu thụ ở mạch ngoài, công suất hao phí và hiệu suất của nguồn.
Lời giải:
a. Điện trở tương đương của toàn mạch là:
(R_{td}=frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=frac{3.6}{3+6}=2: Omega)
Dòng điện chính của mạch là:
(I=frac{E}{R_{td}+r}=frac{4,5}{2+1}=1,5: (A))
Hiệu điện thế mạch ngoài của đoạn mạch là:
Ung = I.Rtđ = 1,5.2 = 3 (V)
Dòng điện đi qua các điện trở lần lượt là:
(I_1=frac{U_1}{R_1}=frac{U_{ng}}{R_1}=frac{3}{3}=1 : (A))
⇒ I2 = I – I1 = 1,5 – 1 = 0,5 (A)
b. Công suất của nguồn:
Pnguồn = E.I = 4,5.1,5 = 6,75 W
Công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là:
Png = Ung.I = 3.1,5 = 4,5 W
Công suất hao phí do toả nhiệt trên nguồn:
Php = I2r = 1,52.1 = 2,25 W
Hiệu suất của nguồn là:
(H=frac{P_{ng}}{P_{nguon}}=frac{4,5}{6,75}=0,67=67 %)
Bài tập 3: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết E = 24 V, r = 1 Ω, R1 = 3 Ω, R2 = R3 = R4 = 6 Ω, RA = 0.
a. Tìm số chỉ của Ampe kế.
b. Xác định hiệu suất của nguồn.
Lời giải:
a. Do RA = 0 nên ta chập A và D lại với nhau và được mạch tương đương sau:
Ta có:
(R_{12}=frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=frac{3.6}{3+6}=2: (Omega ))
(R_{124}=R_{12}+R_4=2+6=8: (Omega )) (Rightarrow R=frac{R_{124}R_3}{R_{124}+R_3}=frac{8.6}{8+6}=frac{24}{7}: (Omega ))
Dòng điện mạch chính là:
(I=frac{E}{R+r}=frac{24}{frac{24}{7}+1}=frac{168}{31}: (Omega ))
Ta có:
(U_{124}=U_{AB}=I.R = frac{168}{31}.frac{24}{7}=frac{576}{31}: (V)) (Rightarrow I_{12}=I_{124}=frac{U_{124}}{R_{124}}=frac{frac{576}{31}}{8}=frac{72}{31}: (A))
Hiệu điện thế hai đầu điện trở R1 là:
(U_1=U_{12}=I_{12}.R_{12}=frac{72}{31}.2=frac{144}{31}: (V)) (Rightarrow I_1=frac{U_1}{R_1}=frac{frac{144}{31}}{3}=frac{48}{31}: (A))
Ampe kế sẽ hiệu chỉ số là cường độ dòng điện của dòng mạch chính trừ đi cường độ dòng điện đi qua R1.
Số chỉ Ampe kế sẽ là:
(I_A=I-I_1=frac{168}{31}-frac{48}{31}=frac{120}{31}approx 3,87: (A))
b. Hiệu suất của nguồn là:
(H=frac{U_{AB}}{E} =frac{frac{576}{31}}{24}=77,42 %)
Bài tập tự luyện
Bài tập 1: Khi mắc điện trở R1 vào hai cực của một nguồn điện có điện trở r = 4 Ω thì dòng điện chạy trong mạch là 1,2 A. Khi mắc thêm một điện trở R2 = 2 Ω nối tiếp với R1 vào mạch điện thì dòng điện chạy trong mạch là 1 A. Tính suất điện động của nguồn điện và điện trở R1.
Bài tập 2: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết E = 12 V, r = 0,1 Ω, R1 = R2 = 2 Ω, R3 = 4 Ω, R4 = 4,4 Ω.
a. Tính cường độ dòn điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở.
b. Tính hiệu điện thế UCD. Tính công suất tiêu thụ của mạch ngoài và hiệu suất của nguồn điện.
Bài tập 3: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết E = 30 V, r = 1 Ω, R1 = 12 Ω, R2 = 36 Ω, R3 = 18 Ω, RA = 0.
a. Tìm số chỉ của Ampe kế và chiều dòng điện qua nó. Xác định hiệu suất của nguồn khi đó.
b. Đổi chổ nguồn E và Ampe kế (cực dương của nguồn E nối với F). Tìm số chỉ và chiều dòng điện qua Ampe kế. Xác định hiệu suất của nguồn khi đó.
Bài 9: Định Luật Ohm Đối Với Toàn Mạch
Như đã biết, khi pin Lơ-clan-sê (đã học ở bài 7) được sử dụng một thời gian dài thì điện trở trong của pin tăng lên đáng kể và dòng điện mà pin sinh ra trong mạch điện kín trở nên khá nhỏ. Vậy cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín có mối quan hệ như thế nào với điện trở trong của nguồn điện cũng như với các yếu tố khác của mạch điện? Bài học này sẽ chỉ ra mối quan hệ đó.
Mắc mạch điện như sơ đồ bên, trong đó ampe kế (có điện trở rất nhỏ) đo cường độ I của dòng điện chạy trong mạch điện kín, vôn kế (có điện trở rất lớn) đo hiệu điện thế mạch ngoài U N và biến trở cho phép thay đổi điện trở mạch ngoài.
Từ thí nghiệm trên, ta có thể viết hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế mạch ngoài U N và cường độ dòng điện chạy qua mạch điện kín là:
Áp dụng định luật Ôm cho mạch ngoài chỉ chứa điện trở tương đương R N, ta có:
Tích của cường độ dòng điện và điện trở được gọi là độ giảm điện thế, do đó, tích IR N còn được gọi là độ giảm điện thế mạch ngoài.
Kết luận: a là điện trở trong r của nguồn điện.
Hiện tượng đoản mạch
Từ hệ thức:
ta thấy, cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín đạt giá trị lớn nhất khi điện trở R N của mạch ngoài không đáng kể (R N = 0) nghĩa là khi nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Khi đó ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch và:
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. – 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.
Ứng dụng hiện tượng đoản mạch: https://www.youtube.com/watch?v=RqSgSF3FfjM
Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Công của nguồn điện bằng nhiệt lượng sản ra ở mạch ngoài và mạch trong:
Hiệu suất của nguồn điện
Trong đó – là điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài. – là điện năng iêu thụ ở mạch ngoài và ở mạch trong. – là hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn.
Vật Lí 12 Định Luật Ôhm Cho Toàn Mạch
12Đồ thị hàm số y = ax + b BÀI CŨ3Nhắc lại nội dung định luật Ohm đối với đoạn mạch chỉ chứa điện trở R
Mối liên hệ giữa cường độ dòng điện I và hiệu điện thế U? I~ UBÀI CŨ4Điều này có mâu thuẫn với định luật Ohm đối với đoạn mạch đã học không??????5 ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCHGeorg Simon Ohm (1789-1854)6* Toàn mạch là mạch điện kín có sơ đồ:* Nguồn điện:* Điện trở tương đương mạch ngoài: RN
*Điện trở toàn phần: RN+ r7I. THÍ NGHIỆM188I. THÍ NGHIỆM910Đồ thị hàm số y = – ax + bĐồ thị thể hiện mối liên hệ giữa I và UNHệ thức liên hệ giữa UN và I ?11ĐL Ohm cho mạch ngoài chỉ chứa RNThay vào (1)12II. Định luật Ohm đối với toàn mạch:IRN: Độ giảm điện thế mạch ngoàiIr: Độ giảm điện thế mạch trong Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.a) Tích của cường độ dòng điện và điện trở được gọi là độ giảm điện thế13II. Định luật Ohm đối với toàn mạch:b) Định luật Ohm đối với toàn mạch(3)(2)ĐL: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của mạch điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó.(3) Là hệ thức của ĐL Ohm đối với toàn mạch14Quy NhơnBình Tây- Tp HCMCần Thơ151) Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào?
2) Khi đó, cường độ dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?
3) Tại sao sẽ rất có hại cho ắc-quy nếu xảy ra hiện tượng đoản mạch?
LÀM VIỆC THEO NHÓM16Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào?
Khi điện trở mạch ngoàikhông đáng kể: RN = 0 17Khi điện trở mạch ngoàikhông đáng kể: RN = 0 18
Hãy chứng tỏ rằng ĐL Ohm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với ĐL bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.
Nhiệt lượng toả ra ở mạch ngoài & mạch trong:
3) Hiệu suất của nguồn điện:UN: Hiệu điện thế mạch ngoài (V) : Suất điện động của nguồn (V)24* ĐL Ohm đối với toàn mạch:
*Mối liên hệ giữa suất điện động và các độ giảm điện thế:
*Hiện tượng đoản mạch: Khi RN = 0
*Hiệu suất của nguồn điện:
Cách Tính Định Luật Ohm Để Sử Dụng Vape An Toàn!!!
Nếu đã tự tin về kiến thức an toàn về pin vape của bạn rồi, thì sau đây sẽ là những kiến thức mới hơn nữa về vape. Việc tiếp theo chúng ta cần cân nhắc tới đó chính là sử dụng một số phép tính để đảm bảo được sự an toàn khi tự build coil cho bản thân mình nằm trong vùng giới hạn an toàn của pin, hơn thế nữa bạn còn có thể tự tinh chỉnh về coil của mình để mang lại những trải nghiệm mùi vị tuyệt vời hơn cả thứ bạn đang mong muốn. Có rất nhiều kiểu tính dành cho định luật Ohm và các trang web như là Steam Engine sẽ giúp bạn những công việc nặng nhọc đó.
Sẽ không có điều huyền bí hay kì diệu về định luật Ohm này đâu, đơn giản đây chỉ là vài phép tính thôi. Đó sẽ là một vài công thức được mô tả bên trong một hình tam giác và ai cũng có thể học được cũng như hiểu được về những phép tính này.
V: số volt (số volt của pin vape bạn đang sử dụng)
I: cường độ dòng điện (độ xả của pin vape được tính bằng Ampe)
R: điện trở (điện trở được tính bằng ohm theo coil của bạn sử dụng)
Vậy thì để sử dụng định luật Ohm như thế nào? Rất đơn giản, tam giác này sẽ thể hiện mối quan hệ giữa số volt, cường độ dòng điện và điện trở. Một vài ví dụ sau đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn nữa về tam giác này áp dụng trong việc build coil mà đã có sẵn số watt và độ xả của máy vape pod system mà bạn đang sử dụng.
Nếu bạn muốn xác định được cường độ dòng điện của pin vape mình thông qua điện trở của coil vape của bạn thì đây sẽ là công thức:
I = V/R (I bằng V chia R)
Tại sao lại có công thức như vậy? Một lần nữa nhìn vào hình tam giác trên, bạn sẽ thấy nếu muốn tính I thì cần phải lấy V chia cho R (vì V = I x R)
Như bạn đã thấy, với pin vừa được sạc xong là 4.2V và điện trở coil là 0.5ohm thì cường độ dòng điện của máy vape mech mod sẽ là 8.4A nếu như pin của bạn có độ xả tối đa lớn hơn 8.4A thì có nghĩa là thiết bị bạn sử dụng được với thiết kế build như vậy. Lưu ý, nếu như máy vape mech mod của bạn sử dụng 2 coil thì cường độ dòng điện sẽ gấp đôi và pin sẽ cạn dần theo thời gian cũng sẽ ảnh hưởng tới độ xả của máy vape mech mod của bạn (ví dụ: pin của bạn đang sử dụng chỉ còn 3.7V thì độ xả của bạn sẽ thấp xuống còn 7.4A)
Điều tiếp theo bạn muốn biết đó chắc chắn là làm sao để tính công suất đốt hoặc còn được gọi là số watt. Điều này sẽ không hiện lên trên hình tam giác, nhưng nó vô cùng đơn giản, chỉ cần lấy số cường độ dòng điện nhân với số volt là sẽ ra, ví dụ với số liệu như trên:
Tính điện trở coil
Điều thứ hai mà ta có thể sử dụng với định luật Ohm sẽ là tính số điện trở của coil bạn đang sử dụng. Giả sử nếu pin của bạn có độ xả giới hạn là 10A và bạn muốn biết rằng điện trở thấp nhất có thể sử dụng một cách an toàn mà không cần phải lo lắng về việc vượt quá giới hạn pin và làm hại tới bản thân thì đây sẽ là công thức dành cho bạn.
Biết rằng pin của bạn có độ xả giới hạn là 10A nên bạn sẽ phải đặt một mức thấp hơn độ xả tối đa này là 9A, 1A còn lại để bảo đảm sự an toàn không vướt quá mức quy định. Bạn cũng biết được 1 viên pin có số volt tối đa là 4.2V. như vậy chỉ cần áp dụng vào công thức:
Đây sẽ là mức điện trở thấp nhất bạn có thể đạt tới được với độ xả giới hạn của pin là 10A. Tất nhiên nếu pin của bạn có độ xả giới hạ ở 25A thì điện trở thấp nhất sẽ ở khoảng 0.17ohm (áp dụng vào công thức tính)
Cuối cùng, có lẽ sẽ không có ích cho chúng ta mấy khi tính được số volt này. Ta cũng đã biết được số của điện trở coil và cường độ dòng điện. ta chỉ cần áp dụng vào công thức là có thể tính ra được ngay:
Tất cả những công thức này sẽ mang lại cho ta được gì?
Trên thực tế thì chỉ có 3 công thức mà các vaper quan tâm đến nhất đó chính là tính cường độ dòng điện (I = V/R), tính công suất đốt (P = V x I) và tính điện trở (R = V/I). Khi bạn tăng điện trở và cường độ dòng điện lên thì công suất đốt sẽ phải hạ thấp xuống và ngược lại nếu điện trở và cường độ dòng điện giảm xuống thì công suất đốt sẽ phải tăng lên. Công thức điện trở sẽ giúp cho bạn có thể biết được điện trở thấp nhất của coil bạn build dựa trên CDR (tốc độ xả liên tục) an toàn của pin vape.
Cập nhật thông tin chi tiết về Chuyên Đề: Định Luật Ohm Cho Toàn Mạch trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!