Giải toán về dòng điện không đổi phần 1

GIẢI TOÁN VỀ DÕNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI (phần 1)
I. NHỮNG LƯU Ý TRONG PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. Bộ nguồn nối tiếp

Eb  E1  E2  ...  En
rb  r1  r2  ...  rn
2. Bộ nguồn song song

Eb  E
rb 

r
n

3. Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng
Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng là bộ nguồn gồm n dãy ghép song song với nhau, mỗi dãy
gồm m nguồn điện giống nhau ghép nối tiếp

Eb  mE
rb 

mr
n

4. Các công thức của điện trở mạch ngoài
a. Đoạn mạch gồm các điện trỏ mắc nối tiếp
Cường độ dòng điện chạy qua mạch có giá trị như nhau tại mọi điểm:

I = I1 = I2 =…= In
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hai hiêu điện thế giữa hai đầu mỗi điện
trở thành phần:

U = U1 + U2 +…+ Un
Điện trở tương đương của đoạn mạch bằng tổng hai điện trở thành phần

Rtđ = R1 + R2 + …+ Rn


b. Đoạn mạch gồm các điện trở mắc song song
Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các
mạch rẽ:

I = I1 + I2 +…+ In
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiêu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ:

U = U 1 = U 2 = Un
Điện trở tương đương của đoạn mạch

R td 

1
1
1
1


 ... 
(hoặc dùng công thức
R tđ R1 R 2
Rn

R1R 2
nếu chỉ có 2 điện trở mắc song song).
R1  R 2

5. Định luật Ohm cho đoạn mạch
Mạch chỉ có chứa điện trở: I 

U
R

Mạch chứa nguồn điện: U = E – Ir

6. Định luật Ohm đối với toàn mạch
Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỷ lệ thuận với suất điện động của nguồn
điện và tỷ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó.

I

E
RN  r

7. Công và công suất của nguồn
Công của nguồn điện: Ang = EIt
Công suất nguồn: Png = EI
Điện năng tiêu thụ trên toàn mạch: A = UIt
Công suất điện: P = UI = I2R =

U2
R

Bài tập vận dụng
Bài tập 1
Một mạch điện có sơ đồ như hình bên, trong đó
nguồn điện có suất điện động E = 6 V, và có điện
trở trong r = 2 , các điện trở R1 = 5 , R2 = 10 
và R3 = 3 .
a. Tính điện trở RN của mạch ngoài.
b. Tính cường độ dòng điện I chạy qua nguồn điện và hiệu điện thế mạch ngoài U.
Tính hiệu điện thế U1 giữa hai đầu điện trở R1.
Bài tập 2
Cho mạch điện như hình vẽ. Suất điện động E = 12 V,
điện trở trong r = 1 ; R1 = 3 , R2 = 6 , R3 = 12 .
a. Tính điện trở tương đương của mạch ngoài.
b. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.
c. Tính nhiệt lượng tỏa ra ở mạch ngoài trong 10 phút.

Bài tập 3
Cho mạch điện như hình vẽ. Hai nguồn điện giống
hệt nhau, mỗi nguồn có suất điện động E = 9 V và
điện trở trong r = 0,5 . R1 = 4 , R2 = 6 , biến trở
R3. Ampe kế và dây dẫn có điện trở rất nhỏ không
đáng kể. Điều chỉnh biến trở có giá trị R3 = 40 .
a. Tính điện trở mạch ngoài.
b. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính.
c. Tính công suất toả nhiệt trên R1 và công suất bộ nguồn.
d. Tìm hiệu suất của bộ nguồn.


II. MẠCH ĐIỆN CÓ BÓNG ĐÈN

Trong mạch điện, ta xem bóng đèn dây tóc có tác dụng như một điện trở.

U2đm
Điện trở bóng đèn được tính theo công thức: R đ 
Pđm
Cường độ dòng điện định mức: Iđm 

Pđm
Uđm

Đề hỏi đèn sáng như thế nào?
Dựa vào mạch điện tìm cường độ dòng điện qua đèn hoặc hiệu điện thế giữa 2 đầu bóng
đèn rồi so sánh với giá trị định mức:
Nếu Iđ < Iđm : Đèn sáng yếu.
Nếu Iđ > Iđm : Đèn sáng quá (dễ hỏng)
Nếu Iđ = Iđm : Đèn sáng bình thường

Điều kiện để đèn sáng bình thường?
Iđ = Iđm
Uđ = Uđm

Bài tập vận dụng

Bài tập 1
Một mạch điện có sơ đồ như hình bên, trong đó nguồn
điện có suất điện động 12,5 V và có điện trở trong r =
0,4 , bóng đèn Đ1 có ghi số 12 V – 6 W; bóng đèn Đ2
loại 6 V – 4,5 W, Rb là một biến trở. Chứng tỏ rằng khi
điều chỉnh biến trở Rb có trị số 8  thì các đèn Đ1 và Đ2
sáng bình thường.

Bài tập 2
Có tám nguồn điện cùng suất điện động E = 1,5 V và điện trở trong r = 1 . Mắc các
nguồn này thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm hai dãy song song để thắp sáng bóng
đèn loại 6 V – 6 W. Coi rằng bóng đèn có điện trở như khi sáng bình thường.
a. Vẽ sơ đồ mạch điện kín gồm bộ nguồn và bóng đèn mạch ngoài.
b. Tính cường độ I của dòng điện thực sự chạy qua bóng đèn và công suất điện P của
bóng đèn khi đó.
c. Tính công suất Pb của bộ nguồn, công suất Pi của mỗi nguồn trong bộ nguồn và
hiệu điện thế Ui giữa hai cực của mỗi nguồn đó.