Bài 14. Định luật Ôm đối với các loại mạch điện. Mắc các nguồn điện thành bộ

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
TRƯƠNG ĐỊNH
LỚP 112
NĂM HỌC 2009 - 2010

KÍNH CHÀO QUÝ
THẦY CÔ


KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1 : Thiết lập định luật Ôm toàn mạch . Từ đó viết biểu thức
hiệu điện thế hai cực nguồn điện
Câu 2 :Thành lập công thức điện năng và công suất tiêu thụ cho
đoạn mạch chúa máy thu. Từ đó viết biểu thức hiệu điện thế đặt
vào hai cực máy thu điện

Đáp án Đáp án BÀI MỚI
câu 1 câu 2


KIỂM TRA BÀI CŨ

Câu 1 : Thiết lập định luật Ôm toàn mạch . Từ đó viết biểu thức
hiệu điện thế hai cực nguồn điện
ξ,r
I
Đáp án :
A
B
Xét mạch kín chứa nguồn (e,r)
và mạch ngoài có điện trở R

Điện năng nguôn cung cấp chuyển
hóa thành nhiệt năng
Công nguồn điện : An = eIt
R
Nhiệt sinh ra trên R,r : Q = I2Rt + I2rt
Áp dụng ĐLBT năng lượng: eIt = I2Rt + I2rt
e
e = IR+Ir
Hiệu điện thế hai cực nguồn điện :

KTBC

I=

UAB = e – Ir

R +r
(UAB < e )

e - U AB e + U BA
I=
=
r
r Về TH


Câu 2 :Thành lập công thức điện năng và công suất tiêu thụ cho
đoạn mạch chúa máy thu
ξ ,r

A

I

p

p

B

Đối với đoạn mạch chúa máy thu : Dòng điện vào cực dương
cua máy thu :
Dạng năng lượng khác A’ = epIt
Công dòng điện : A = UIt
Nhiệt năng tỏa ra ở máy thu Q’ =I2rpt
Định luật bảo toàn năng lượng A = A’ + Q’
⇔ UIt = epIt + I2rpt
A
P
=
Công suất tiêu thụ:
= UI = e pI + I2rp
t

Hay :UAB
KTBC

⇒I=

= ep + Irp

U AB - ep
r

ĐLO MAY THU


Bài mới :


I. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA
NGUỒN ĐIỆN
1. Thí nghiệm khảo sát
Mục đích thí nghiệm:
Khảo sát sự phụ thuộc của hiệu điện thế hai cực chứa nguồn
khi dòng điên dòng điện qua mạch thay đổi
Từ đó thiết lập biểu thức hiệu điện thế và cường độ dòng điện
cho đoạn mạch chứa nguồn
Dụng cụ :
Nguồn điện Pin con ó
Biến trở Rb, điện trở R
Vôn kế , Ampe kế
Dây nối


I. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA
NGUỒN ĐIỆN
1. Thí nghiệm khảo sát
Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ

ξ,r

A

A
V

B

Rb

K
R
Mạch hở I = 0 Vôn kế chỉ ξ


ξ,r MẠCH CÓ CHỨA
I. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN
ξ,r
A I
B
NGUỒN ĐIỆN
A

V

Rb

K
K

R
Mạch kín : I ≠ 0 :Điều chỉnh biến trở để I
thay đổi ( tăng dần ) đọc số chỉ của U. Ghi
vào bảng kết quả
 Kết quả thí nghiệm
I(mA) 0
U(V)

15,0

16,0

17

18,0

19

1.623 1.608 1,607 1,606 1,605 1,604


I(mA)

0

15,0

16,0

17

18,0

19

U(V)

1.623

1.608

1,607

1,606

1,605

1,604

U(V)
1.623
1.620

1.608

1,604
1.600

5

10

15 16 17 18 19

I (mA)


I. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA
NGUỒN ĐIỆN
 Kết quả thí nghiệm

I(mA) 0
U(V)

15,0

16,0

17,0

18,0

19

1.623 1.608 1,607 1,606 1,605 1,604

 Đồ thị :U(V)
1.620

1.615

1.610

1.605

1.600

5

10

15 16 17 18 19

I (mA)


I. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA
NGUỒN ĐIỆN
2. Nhận xét

Hệ số

Vì đồ thị là đoạn thẳng có hệ số góc âm, nên
ta có thể viết :
UAB = a – bI, với a = 1,620 V, nghĩa là ta
có : a = ξ. Khi mạch ngoài để hở: UAB = ξ.

b có cùng đơn vị đo như điện trở, nên ta có thể kết

luận b chính là điện trở trong

r của nguồn.

UAB = ξ – rI (1)
Hay

ξ - U AB U BA + ξ
I=
=
r
r

(2)

(1) và (2) biểu thức định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa
nguồn.
KT


I. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA
A
ξ,r
B
NGUỒN ĐIỆN
I
3. Kết luận
Đối với đoạn mạch chứa nguồn:
Dòng điện có chiều đi từ cực âm sang cực dương của nguồn ( V
thấp đến V cao)
Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguôn có thể viết:

Theo hiệu điện thế :
UAB = VA – VB = ξ - rI
(1)
(VA > VB, UAB < ξ)
ξ - U AB U BA + ξ
Theo cường độ dòng điện:
I=
=
(2)
r
r
+ Nếu trên đoạn mạch AB còn có thêm điện trở R thì biểu
thức định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn ξ: , r
R
A

UAB = VA – VB = ξ - (r+R)I (3)
( VA > VB, UAB < ξ)

I

ξ - U AB U BA + ξ
I=
=
R +r
R +r

B

(4)

II. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA
ξp, rp
MÁY THU ĐIỆN
I
B
I
A

B
A
M
+ Xét đọan mạch AB chứa máy thu điện có suất phản điện ξ p,
điện trở trong rp
+ Đặt vào hai đầu đọan mạch một hiệu điện thế U, trên mạch có
dòng điện I đi vào cực dương của máy thu điện. (VA > VB)
Định+luật
Omcủa
chodòng
đoạnđiện
mạch
chứa
thu mạch
:
Công
sinh
ra máy
ở đọan
trong thời gian t

là : A = UIt
Mặt khác, điện năng tiêu thụ của máy thu điện trong thời gian
t là :
KTBC
Ap = Q’ +A’ = ξpIt + rpI2t
+ Theo định luật bảo toàn năng lượng : A = Ap suy ra :

UAB = ξ p + rpI (5)
VA > VB , UAB > ξ p

I=

U AB -ξ p
rp

(6)


II. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA
ξp, rp
MÁY THU ĐIỆN

I

A

UAB = ξ p + rpI (5)
VA > VB , UAB > ξ p

I=

B

U AB -ξ p
rp

(6)

+ Nếu mạch AB còn có thêm điện trở R thì định luật Om cho
mạch chứa máy thu là
R
B
A
I ξ,r
UAB = VA – VB = ξ p - (rp+R)I (7)
( VA> VB)

I=

U AB -ξ p
R + rp

(8)


III. CÔNG THỨC TỔNG QUÁT CỦA ĐỊNH LUẬT ÔM
ĐỐI VỚI CÁC LOẠI ĐỌAN MẠCH.
hay

hay

a. Đ mạch AξRB chứa nguồn: I từ cực(-) đến cực(+) (VA< VB)
ξ,r
UAB = VA – VB = (R + r). IAB – ξ. (a)
B
R
A I
ξ - U BA U AB + ξ
I=
=
R +r
R +r
b. Đ mạch AξRB chứa máy
I từ cực (+) đến cực (-) (VA >VB)
thu:
ξ,r
UAB = VA – VB = (R + r). IAB + ξ. (b)
R
B
A
I
U AB -ξ p
I=
R + rp
c.Định luật Ôm tổng quát cho các loại đoạn mạch:AξRB :I
từ A đến B
U AB +ξ
I
=
UAB = (R + r)IAB – ξ
AB

R +r

D điện I đi từ cực ( - ) sang ( + ) Đoạn
:
mạch chứaguồn : ξ > 0
Dđiện từ cực ( + ) sang ( - ) : Đoạn mạch chứa máy thu: ξ < 0
Đoạn mạch chỉ chúa điện trở thuần R

ξ = 0, r = 0


CỦNG CỐ :

Cho một mạch điện có sơ
đồ như hình vẽ :


III. MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ.
1.Mắc nối tiếp:

A

ξ1, r1

ξ 2, r2

ξ n , rn

B

 Các nguồn điện ξ1, ξ2, … , ξn, mắc nối tiếp với nhau khi cực
âm của nguồn ξ1 nối với cực dương của nguồn ξ2, … để tạo
thành một dãy liên tiếp.
ξb = ξ1 + ξ2 +…+ ξn (11)

rb = r1 + r2 + … + rn

(12)
.
Các nguồn giống nhau mắc nối tiếp thì :

ξb = nξ
rb = nr

Mắc xung đối

ξ b = ξ1 − ξ 2 ; rb = r1 + r2


III. MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ.
3) Mắc song song.
 Giả sử có n nguồn điện giống nhau mắc song song, các cực
cùng tên được nối với nhau cùng một điểm như hình vẽ :

ξ b = ξ (16)
r
rb =
(17)
n

ξ, r

A

B


III. MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ.
4) Mắc hỗn hợp đối xứng.
 Nếu bộ nguồn có các nguồn điện giống nhau được mắc
thành n hàng, mỗi hàng có m nguồn mắc nối tiếp như hình vẽ :

ξb = mξ

(18)

mr
rb =
(19)
n

ξ,r ξ,r

ξ,r

ξ,r

ξ,r

ξ,r

A

B
ξ,r

ξ,r

n nguôn

ξ,r

n
hàng