Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (212.81 KB, 16 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span>Chöông I: §iÖn häc A- HỆ THỐNG KIẾN THỨC BAØI HỌC I- ĐỊNH LUẬT ÔM – ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN 1- Ñònh luaät OÂm:. “Cường độ dòng điện qua dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỷ lệ nghịch với điện trở của dây” Công thức:. I=. U R. I: Cường độ dòng điện (A) trong đó U: Hiệu điện thế (V) R: Điện trở ( Ω ). Chuù yù: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai dầu dây dẫn là đường thẳng đi qua gốc tọa độ (U = 0; I = 0) 2- Điện trở dây dẫn: U Trò soá R= không đổi với một dây dẫn được gọi là điện trở của dây dẫn đó. I Chuù yù: - Điện trở của một dây dẫn là đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện của dây dẫn đó. - Điện trở của dây dẫn chỉ phụ thuộc vào bản thân dây dẫn. II- ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH CÓ CÁC ĐIỆN TRỞ MẮC NỐI TIẾP U R1. R2. R3. 1/ Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc nối tiếp Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm. I =I 1 =I 2=I 3 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần U=U 1+U 2+U 3 2/ Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp a- Điện trở tương đương là gì? Điện trở tương đương (R tđ) của một đoạn mạch là điện trở có thể thay thế cho các điện trở trong mạch, sao cho giá trị của hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch không thay đổi. b- Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp bằng tổng các điện trở hợp thành. Rtñ =R 1+ R 2+ R 3 c- Tổng quát : Nếu mạch có n điện trở mắc nối tiếp với nhau thì điện trở tương đương của đoạn mạch là : Rtñ = R1 + R2 + … + Rn 3/ Heä quaû Trong đoạn mạch mắc nối tiếp hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỷ lệ thuận với điện trở điện trở đó U 1 R1 = U 2 R2 III- ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH CÓ CÁC ĐIỆN TRỞ MẮC SONG SONG.
<span class='text_page_counter'>(2)</span> U R1 R2 R3 1/ Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc song song Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong các mạch rẽ. I =I 1 + I 2+ I 3 Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ. U=U 1=U 2=U 3 2/ Điện trở tương đương của đoạn mạch song song Nghịch đảo điện trở tương đương của đoạn mạch song song bằng tổng các nghịch đảo điện trở các đoạn mạch reõ. 1 1 1 1 = + + R tñ R1 R 2 R 3 * Tổng quát : Trường hợp có n điện trở mắc song song với nhau thì điện trở tt]ơng đương của đoạn mạch là : 1 1 1 1 1 ... Rtñ R1 R2 R3 Rn 3/ Heä quaû Mạch điện gồm hai điện trở mắc song thì:. Rtñ =. R1 . R2 R1 + R2. I 1 R2 = I 2 R1 IV- ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN PHỤ THUỘC VAØO CÁC YẾU TỐ CỦA DÂY “Điện trở dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài của dây, tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây và phụ thuộc vào vật lieäu laøm daây daãn” R: điện trở dây dẫn, có đơn vị là () l Công thức: R= ρ S Trong đó : l: chiều dài dây dẫn, có đơn vị là (m). Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó:. S: tieát dieän cuûa daây, coù ñôn vò laø (m2) : điện trở suất, có đơn vị là(.m). * Ýnghĩa của điện trở suất Điện trở suất của một vật liệu (hay một chất liệu) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài là 1m và tiết diện là 1m 2. Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt. V- BIẾN TRỞ – ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KỸ THUẬT 1/ Biến trở Được dùng để thay đổi cường độ dòng điện trong mạch. Các loại biến trở được sử dụng là: biến trở con chạy, biến trở tay quay, biến trở than (chieát aùp). Bieỏn trụỷ laứ ủieọn trụỷ coự theồ thay ủoồi trũ soỏ vaứ dùng để điều chỉnh cờng độ dòng điện trong mạch 2/ Điện trở dùng trong kỹ thuật Điện trở dùng trong kỹ thuật thường có trị số rất lớn. Có hai cách ghi trị số điện trở dùng trong kỹ thuật là: - Trị số được ghi trên điện trở. - Trị số được thể hiện bằng các vòng màu sơn trên điện trở..
<span class='text_page_counter'>(3)</span> 3/ Các kí hiệu của biến trở hoặc. hoặc. hoặc. VI- COÂNG SUAÁT ÑIEÄN 1/ Coâng suaát ñieän Công suất điện trong một đoạn mạch bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng ñieän qua noù. P : coâng suaát ñieän, coù ñôn vò laø (W) U: hieäu ñieän theá, coù ñôn vò laø (V) Công thức: P = U.I Trong đó I: cường độ dòng điện, có đơn vị là (A) 2/ Heä quaû: Nếu đoạn mạch cho điện trở R thì công suất điện cũng có thể tính bằng công thức: 2 U P = I2.R hoặc P = R 3/ Chuù yù Số oát ghi trên mỗi dụng cụ điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó, nghĩa là công suất điện của dụng cụ khi nó hoạt động bình thường. Số vôn ghi trên mỗi dụng cụ điện cho biết hiệu điện thế định mức của dụng cụ đó, nghĩa là hiệu điện thế của dụng cụ đó khi nó hoạt động bình thường. Trên mỗi dụng cụ điện thường có ghi: giá trị hiệu điện thế định mức và công suất định mức. Đối với bóng đèn (dụng cụ điện) : Điện trở của bóng đèn (dụng cụ điện ) được tính là:. RÑ = = =. Với RĐ : điện trở của đèn (dụng cụ điện). Ví dụ: Trên một bòng đèn có ghi 220V – 75W nghĩa là: bóng đèn sáng bình thường khi đựơc sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế 220V thì công suất điện qua bóng đèn là 75W.. VII- ÑIEÄN NAÊNG – COÂNG DOØNG ÑIEÄN A- ÑIEÄN NAÊNG 1/ Ñieän naêng laø gì? Dòng điện có mang năng lượng vì nó có thể thực hiện công, cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của một vật. Năng lượng dòng điện được gọi là điện năng. 2/ Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như : nhiệt năng, quang năng, cơ năng, hóa naêng … Ví duï: - Bóng đèn dây tóc : điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng. - Đèn LED : điện năng biến đổi thành quang năng và nhiệt năng. - Nồi cơn điện, bàn là: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng. - Quạt điện, máy bơn nước : điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng. 3/ Hiệu suất sử dụng điện Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng..
<span class='text_page_counter'>(4)</span> Công thức:. H=. A1 . 100 % A. A1: Năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng, đơn vị là J A : Ñieän naêng tieâu thuï, ñôn vò laø J H : Hieäu suaát. Chuù yù : + Hieäu suaát: A ci Pci Q ci H= . 100 %= . 100 %= .100 % A tp P tp Q tp + Mạch điện gồm các điện trở mắc nối tiếp hay song song:. P = P1 + P2 + ..... + Pn. B- COÂNG DOØNG ÑIEÄN (ñieän naêng tieâu thuï) 1/ Coâng doøng ñieän Công dòng điện sinh ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác tại đoạn mạch đó. Công thức: A = P.t = U.I.t với: A : công doàng điện (J) P : coâng suaát ñieän (W) t : thời gian (s) U : hieäu ñieän theá (V) I : cường độ dòng điện (A) 2/ Ño ñieän naêng tieâu thuï Lượng điện năng được sử dụng được đo bằng công tơ điện. Mỗi số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1 kilôoat giờ (KW.h). 1 KWh = 3 600 000J = 3 600KJ VIII- ÑÒNH LUAÄT JUN-LENXÔ (Tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua). “Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua” Công thức: Q = I2.R.t. với:. Q : nhiệt lượng tỏa ra (J) I : cường độ dòng điện (A) R : điện trở ( Ω ) t : thời gian (s) * Chú ý: Nếu nhiệt lượng Q tính bằng đơn vị calo (cal) thì ta có công thức: 1 Jun = 0,24 calo 1 calo = 4,18 Jun. 2. Q=0 , 24 . I . R . t. IX - SỬ DỤNG AN TOAØN ĐIỆN VAØ TIẾT KIỆM ĐIỆN 1. Một số quy tắc an toàn điện: + U < 40V + Sử dụng dây dẫn có vỏ bọc cách điện tốt và phù hợp + Caàn maéc caàu chì, caàu dao...cho moãi duïng cuï ñieän + Khi tiếp xúc với mạng điện 220V cần cẩn thận, đảm bảo cách điện + Khi sửa chửa các dụng cụ điện cần: Ngắt nguồn điện, phải đảm bảo cách điện 2. Cần phải sử dụng tiết kiệm điện năng : + Giaûm chi tieâu cho gia ñình + Các dụng cụ và thiết bị điện được sử dụng lâu bền hơn.
<span class='text_page_counter'>(5)</span> + Giảm bớt các sự cố gây tổn hại chung do hệ thống cung cấp bị quá tải + Daønh phaàn ñieän naêng tieát kieäm cho saûn xuaát + Bảo vệ môi trường + Tiết kiệm ngân sách nhà nước 3. Các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng: + Cần phải lựa chọn các thiết bị có công suất phù hợp + Không sử dụng các thiết bị trong những lúc không cần thiết vì như vậy sẽ gây lãng phí điện. B- MOÄT SOÁ CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG. I – CAÂU HOÛI GIAÙO KHOA Câu 1: Phát biểu định luât Ôm. Viết công thức biểu diễn định luật Câu 2: Điện trở của dây dẫn là gì? Nêu ý nghĩa của điện trở. Câu 3: Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào những yếu tố của dây dẫn? Viết biểu thức biểu diễn sự phụ thuộc ấy. Nêu ý nghĩa của điện trở suất. Câu 4: Biến trở là gì? Có tác dụng như thế nào? Hãy kể tên một số biến trở thường sử dụng. Câu 5: Định nghĩa công suất điện. Viết công thức tính công suất điện. Số oát ghi trên dụng cụ điện cho biết gì? Một bàn là điện có ghi 220V – 700W, hãy cho biết ý nghĩa của số ghi đó. Câu 6: Điện năng là gì? Hãy nêu một số ví dụ điện năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác. Câu 7: Định nghĩa công dòng điện. Viết công thức tính công dòng điện. Hãy nêu ý nghĩa số đếm trên công tơ điện Câu 8: Phát biểu định luật Jun-Lenxơ. Viết các hệ thức biểu diễn định luật II- MỘT SỐ ĐỀ BAØI TẬP Bài 1: Một dây dẫn bằng nikêlin có chiều dài 100m, tiết diện 0,5mm 2 được mắc vào nguồn điện có hiệu điện theá 120V. 1/ Tính điện trở của dây. 2/ Tính cường độ dòng điện qua dây. Bài 2: Một đoạn mạch gồm ba điện trở R1 = 3 Ω ; R2 = 5 Ω ; R3 = 7 Ω được mắc nối tiếp với nhau. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là U = 6V. 1/ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch. 2/ Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở. Bài 3: Cho ba điện trở R1 = 6 Ω ; R2 = 12 Ω ; R3 = 16 Ω được mắc song song với nhau vào hiệu điện thế U = 2,4V 1/ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch. 2/ Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và qua từng điện trở. A B Baøi 4: Cho maïch ñieän nhö hình veõ: Với: R1 = 30 Ω ; R2 = 15 Ω ; R3 = 10 Ω và UAB = 24V. R2 1/ Tính điện trở tương đương của mạch. R1 2/ Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. R3 3/ Tính công của dòng điện sinh ra trong đoạn mạch trong thời gian 5 phút..
<span class='text_page_counter'>(6)</span> Baøi 5: Cho maïch ñieän nhö hình veõ: A B Với R1 = 6 Ω ; R2 = 2 Ω ; R3 = 4 Ω cường độ dòng điện qua maïch chính laø I = 2A. R1 1/ Tính điện trở tương đương của mạch. 2/ Tính hieäu ñieän theá cuûa maïch. R3 R2 3/ Tính cường độ dòng điện và công suất tỏa nhiệt trên từng điện trở. Bài 6 Có hai bóng đèn ghi 110V-75W và 110V-25W. a. So sánh điện trở của hai bóng đèn trên? b. Mắc nối tiếp hai bóng đèn trên vào mạng điện 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? c. Mắc song song hai bóng với nhau. Muốn hai đèn sáng bình thường khi mắc hệ hai bóng vào mạng điện 220V thì phải dùng thêm một biến trở có giá trị bằng bao nhiêu? Đèn nào sáng hơn? Bài 7 Có hai bóng đèn Đ1 có ghi 6V- 4,5W và Đ2 có ghi 3V-1,5W. a)Có thể mắc nối tiếp hai đèn này vào hiệu điện thế U = 9V để chúng sáng bình thường được không? Vì sao? b)Mắc hai bóng đèn này cùng với một biến trở vào một hiệu điện thế U = 9V như sơ đồ hình vẽ. Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu để hai đèn sáng bình thường? Ñ2. Bài 8: Một bếp điện có ghi 220V – 1000W được sử dụng với hiệĐ1u điện thế 220V để đun sôi 2,5lít nước ở nhiệt độ ban đầu là 20oC thì mất một thời gian là 14phút 35 giây. 1/ Tính hiệu suất của bếp. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. 2/ Mỗi ngày đun sôi 5lít nước ở điều kiện như trên thì trong 30 ngày sẽ phải trả bao nhiêu tiền điện cho việc đun nước này. Cho biết giá 1kWh điện là 800đồng. Baøi 9: Moät hoä gia ñình coù caùc duïng cuï ñieän sau ñaây: 1 beáp ñieän 220V – 600W; 4 quaït ñieän 220V – 110W; 6 bóng đèn 220V – 100W. Tất cả đều được sử dụng ở hiệu điện thế 220V, trung bình mỗi ngày đèn dùng 6 giờ, quạt dùng 10 giờ và bếp dùng 4 giờ. 1/ Tính cường độ dòng điện qua mỗi dụng cụ. 2/ Tính điện năng tiêu thụ trong 1 tháng (30 ngày) và tiền điện phải trả biết 1 kWh điện giá 800 đồng. Baøi 10: Cho maïch ñieän nhö hình veõ: Ampe kế có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn. Bieát R1 = 4 Ω ; R2 = 20 Ω ; R3 = 15 Ω . Ampe keá chæ 2A. a/ Tính điện trở tương đương của mạch. b/ Tính hiệu điện thế giữa hai điểm MN và số chỉ của vôn kế. c/ Tính công suất tỏa nhiệt trên từng điện trở. d/ Tính nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch trong thời gian 3 phút ra ñôn vò Jun vaø calo.. HƯỚNG DẪN. + M. – N A. R1 R2 R3 V. I – CAÂU HOÛI GIAÙO KHOA Caâu 1: “Cường độ dòng điện qua dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỷ lệ nghịch với điện trở của dây” I: Cường độ dòng điện (A) U Công thức: I = Với:U: Hiệu điện thế (V) R R: Điện trở ().
<span class='text_page_counter'>(7)</span> Caâu 2:. U không đổi với một dây dẫn được gọi là điện trở của dây dẫn đó. I * Ý nghĩa của điện trở: Điện trở của một dây dẫn là đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện của dây dẫn đó. Caâu 3: “Điện trở dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài của dây, tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây và phụ thuộc vào vaät lieäu laøm daây daãn” R: điện trở dây dẫn () l R= ρ Công thức: với: l: chiều dài dây dẫn (m) S S: tieát dieän cuûa daây (m2) : điện trở suất (.m) * Ýnghĩa của điện trở suất Trò soá. R=. - Điện trở suất của một vật liệu (hay một chất liệu) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài là 1m và tiết diện là 1m 2. - Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt. Caâu 4: Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và được dùng để thay đổi cường độ dòng điện trong mạch. Các loại biến trở được sử dụng là: biến trở con chạy, biến trở tay quay, biến trở than (chiết áp). Caâu 5: Công suất điện trong một đọan mạch bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng ñieän qua noù. P: coâng suaát ñieän (W) Công thức: P = U.I với: U: hiệu điện thế (V) I: cường độ dòng điện (A) Số oát ghi trên mỗi dụng cụ điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó, nghĩa là công suất điện của dụng cụ khi nó hoạt động bình thường. Trên một bàn là có ghi 220V – 75W nghĩa là: bàn là hoạt động bình thường khi đựơc sử dụng với nguồn ñieän coù hieäu ñieän theá 220V thì coâng suaát ñieän qua baøn laø laø 75W. Caâu 6: Dòng điện có mang năng lượng vì nó có thể thực hiện công, cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của một vật. Năng lượng dòng điện được gọi là điện năng. Ví dụ điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác. - Bóng đèn dây tóc: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng. - Đèn LED : điện năng biến đổi thành quang năng và nhiệt năng. - Nồi cơn điện, bàn là: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng. - Quạt điện, máy bơn nước: điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng. Caâu 7: Công dòng điện sinh ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác tại đoạn mạch đó.. Công thức: A = P.t = U.I.t với:. A: coâng doøng ñieän (J) P: coâng suaát ñieän (W) t: thời gian (s) U: hieäu ñieän theá (V) I: cường độ dòng điện (A).
<span class='text_page_counter'>(8)</span> Số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng đã sử dụng. Mỗi số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1 kilôoat giờ (kW.h). 1 kW.h = 3 600 000J = 3 600kJ Caâu 8: “Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua” Q: nhiệt lượng tỏa ra (J) 2 Công thức: Q = I .R.t với: I: cường độ dòng điện (A) R: điện trở () t: thời gian (s) Nếu nhiệt lượng Q tính bằng đơn vị calo (cal) thì ta có công thức: Q = 0,24.I2.R.t. II – BAØI TAÄP Baøi 1: Đổi S=0,5 mm2=0,5 . 10−6 m2 l −6 100 =80 Ω 1/ Điện trở của dây : R= ρ S =0,4 . 10 . −6 0,5 . 10 U 120 I= = =1,5 A 2/ Cường độ dòng điện qua dây: R 80 Baøi 2: 1/ Điện trở tương đương của mạch:. Rtñ =R 1+ R 2+ R 3 = 3 + 5 + 7 = 15 Ω U 6 2/ Cường độ dòng điện trong mạch chính: I = R =15 =0,4 A tñ Vì mắc nối tiếp nên I bằng nhau. Nêu ta có hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở là: U 1=I . R1=0,4 .3=1,2V U 2=I . R2=0,4 .5=2 V U 3=I . R3 =0,4 .7=2,8 V. Baøi 3: 1/ Điện trở tương đương của mạch: 1 1 1 1 1 1 1 15 = + + = + + = R tñ R1 R 2 R 3 6 12 16 48. ⇒ R tñ =. 48 =3,2 Ω 15. 2/ Cường độ dòng điện qua mạch chính: U 2,4 I= = =0 , 75 A R tñ 3,2 Vì mắc song nên U bằng nhau. Nên cường độ dòng điện qua từng điện trở là: U 2,4 U 2,4 I1 = = =0,4 A I2 = = =0,2 A R1 6 R2 12 U 2,4 I3 = = =0 ,15 A R3 16 Baøi 4: R2 . R3 15 .10 = =6 Ω 1/ Điện trở tương đương của R2 và R3: R2,3= R2 + R3 15+10 Rtñ =R 1+ R 2,3=30+¿ 6 = 36 Ω Điện trở tương đương của mạch:.
<span class='text_page_counter'>(9)</span> 2/ Cường độ dòng điện qua mạch chính:. I=. U AB 24 = =0 ,67 A R tñ 36. Maø: I =I 1 =I 2,3 =0 , 67 A Ta coù: U 2,3=I 2,3 . R 2,3=0 , 67 . 6=4 V Vì R2 // R3 neân U2 = U3 = U2,3. Ta coù: U 2,3 4 I2 = = =0 ,27 A R2 15 U 4 I 3 = 2,3 = =0,4 A R3 10 3/ t = 5 ph = 300s Coâng doøng ñieän laø:A = UAB.I.t = 24. 0,67. 300 = 4 824J Baøi 5: 1/ Điện trở tương đương của R2 và R3 là: R2,3=R 2+ R 3=2+4=6 Ω R1 . R2,3 6 . 6 = =3 Ω Điện trở tương đương của mạch: Rtđ = R1 + R2,3 6+6 2/ Hieäu ñieän theá cuûa maïch: U AB =I . Rtñ =2. 3=6 V Ta coù: U AB =U 1=U 2,3 = 6V. Neân ta coù: U1 6 I 1 = = =1 A R1 6 U 6 I 2 =I 3 =I 2,3 = 2,3 = =1 A R 2,3 6 Công suất tỏa nhiệt trên từng điện trở: P1 = I 21 . R 1=12 . 6=6 W P2 = I 22 . R 2=12 . 2=2 W P3 = I 23 . R 3=12 . 4=4 W Baøi 6 : a.Từ công thức: P = U2/R ⇒ R = U2/P ⇒ R1 161,3 Ω ; R2 = 484 Ω . Lập tỉ số và tính được R2 = 3R1 b. Đ1nt Đ2 nên cường độ dòng điện qua hai đèn như nhau; công suất thực tế cung cấp P = I 2R nên đèn nào có điện trở lớn hơn thì đèn đó sáng hơn và do đó đèn 2 sáng hơn đèn 1. c. Vẽ sơ đồ mạch điện (hình 1.1) Tính I1đm và I2đm của hai đèn . Vì các đèn sáng bình thường nên Uđ = Uđm = 110V, Iđ1 = I1đm = 75/110A, Iđ2 = I2đm = 25/110A; Ñ Pñ1 = P1ñm = 75W, Pñ2 = P2ñm = 25W R 1 Neân Ub = U – Uñ = 220 -110 = 110V; Ib = Iñ1 + Iñ2 = 100/110A b Ub Suy ra điện trở của biến trở khi đó là: Rb = = 121 Ω Ñ Rb 2 Và Pđ1 > Pđ2 = P2đm = 25W. Vậy, đèn 1 sáng hơn đèn 2. Hình 1.1 Baøi 7 a. Không vì hai đèn có cường độ dòng điện định mức khác nhau: P1 P2 I1 = = 0,75A ; I2 = = 0,5A U1 U2 b. Khi đèn Đ1 và đèn Đ2 sáng bình thường thì dòng điện chạy qua biến trở có cường độ là: Ib = I1 – I2 = 0,25A Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là:.
<span class='text_page_counter'>(10)</span> Rb = U2/Ib = 12 Ω. Baøi 8: Vì bếp được sử dụng ở hiệu điện thế 220V đúng với hiệu điện thế định mức của bếp nên công suất điện của beáp laø 1000W. 1/ Nhiệt lượng cung cấp cho nước: Q1=m .c . Δt (với Δt=100 − 20=80 o C ) = 2,5. 4200. 80 = 840 000J Nhiệt lượng bếp tỏa ra:Q = I2.R.t = P.t (với t = 14ph 35s = 875s)= 1000. 875 = 875 000J Q1 840000 . 100 %=96 % Hieäu suaát cuûa beáp: H= .100 %= Q 875000 2/ Nhiệt lượng bếp tỏa ra mỗi ngày lúc bây giờ: Q’ = 2Q = 2. 875000 = 1750000J (vì 5l = 2. 2,5l) Ñieän naêng tieâu thuï trong 30 ngaøy: A = Q’.30 = 1750000. 30 = 52500000J = 14,6kWh Tiền điện phải trả:T = 14,6. 800 = 11680 đồng. Baøi 9: 1/ Vì tất cả dụng cụ đều được sử dụng đúng với hiệu điện thế định mức nên công suất đạt được bằng với coâng suaát ghi treân moãi duïng cuï. Neân ta coù: P 600 Pb=U . I b ⇒ I b= b = =2 ,72 A U 220 Tương tự tính được: Iđ = 0,45A và Iq = 0,5A 2/ Ñieän naêng tieâu thuï cuûa moãi duïng cuï trong 1 thaùng: Ab = 1. Pb.t = 1. 0,6. 4. 30 = 72kWh Aq = 4. Pq.t = 4. 0,11. 10. 30 = 108kWh Añ = 6. Pñ.t = 6. 0,1. 6. 30 = 132kWh Toång ñieän naêng tieâu thuï:A = Ab + Aq + Añ = 312kWh Tieàn ñieän phaûi traû: T = 312. 800 = 249600 đồng. Baøi 10:. R2 . R3 20 . 15 = =8 , 57 Ω R2 + R3 20+15 R=R 1+ R 2,3=4 +8 , 57=12, 57 Ω Điện trở tương đương của cả mạch U MN=I . R=2. 12 ,57=25 , 14 V b/ Hiệu điện thế giữa hai điểm MN U 2,3=I . R 2,3=2 .8 ,57=17 , 14 V Soá chæ cuûa voân keá. a/ Điện trở tương đương của R2 và R3. :. R2,3=. c/ Hiệu điện thế hai đầu R1 U1 = UMN – U2,3 = 25,14 – 17,14 = 8V Công suất tỏa nhiệt trên từng điện trở 2 U 1 82 = =16 W P1 = R1 4 2 U 2,3 17 ,14 2 = =14 , 69W P2 = R2 20 2 U 2,3 17 ,14 2 = =19 , 58 W P3 = R3 15 d/ t = 3ph = 180s Nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch Q=I 2 . R .t=22 .12 , 57 .180=9050 , 4 J.
<span class='text_page_counter'>(11)</span> Tính baèng calo: Q = 0,24. 9050,4 = 2172 cal. Chöông II: ®iÖn tõ häc. A- HỆ THỐNG KIẾN THỨC CỦA CHƯƠNG. 1. : Nam châm vĩnh cửu. a. Từ tính của nam châm: Nam châm nào cũng có hai từ cực, khi để tự do cực luôn luôn chỉ hướng bắc gọi là cực Bắc, kí hiệu là N (màu đậm). Còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam, kí hiệu là S (màu nhạt) b. Tương tác giữa hai nam châm.: Khi đưa từ cực của 2 nam châm lại gần nhau thì chúng hút nhau nếu các cực khác tên, đẩy nhau nếu các cực cùng tên. 2: Tác dụng từ của dòng điện – Từ trường a. Lực từ: * Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng bất kì đều gây ra tác dụng lực (Lực từ) lên kim nam châm đặt gần nó. Ta nói dòng điện có tác dụng từ. b. Từ trường: Không gian xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện có khả năng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt trong nó. Ta nói không gian đó có từ trường c. Cách nhận biết từ trường: Nơi nào trong không gian có lực từ tác dụng lên kim nam châm thì nơi đó có từ trường 3 :Từ phổ - đường sức từ a. Từ phổ. Từ phổ là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ, có thể thu được từ phổ bằng rắc mạt sắt lên tấm nhựa trong đặt trong từ trường và gõ nhẹ b. Đường sức từ : - Mỗi đường sức từ có 1 chiều xác định. Bên ngoài nam châm, các đường sức từ có chiều đi ra từ cực N, đi vào cực S của nam châm - Nơi nào từ trường càng mạnh thì đường sức từ dày, nơi nào từ trường càng yếu thì đường sức từ thöa. 4. Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua. a. Từ phổ, Đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua: - Từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài thanh nam châm là giống nhau - Trong lòng ống dây cũng có các đường mạt sắt được sắp xếp gần như song song với nhau. b. Quy taéc naém tay phaûi: (áp dụng tìm chiều dòng điện, chiều đường sức từ) Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây. *Chú ý : Ngoài ra có thể xác định chiều đường cảm ứng từ trong dây dẫn thẳng và ống dây theo các quy taéc sau : - Quy tắc cái đinh ốc 1 (Xác định đường cảm ứng từ trong dây dẫn thẳng) Đặt cái đinh ốc dọc theo dây dẫn và quay cho cái đinh ốc tiến theo chiều dòng điện, khi đó chiều quay của cái đinh ốc là chiều của đường cảm ứng từ. - Quy tắc cái đinh ốc 2 : (Xác định đường cảm ứng từ trong ống dây).
<span class='text_page_counter'>(12)</span> Ñaët caùi ñinh oác doïc theo truïc oáng daây, quay caùi ñinh oác theo chieàu doøng ñieän, khi doù chieàu tieán của cái đinh ốc là chiều các đường cảm ứng từ trong ống dây 5. Sự nhiễm từ của sắt, thép – Nam châm điện. a. Sự nhiễm từ của sắt thép: * Sắt, thép, niken, côban và các vật liệu từ khác đặt trong từ trường, đều bị nhiễm từ. * Sau bị đã bị nhiễm từ, sắt non không giữ được từ tính lâu dài, còn thép thì giữ được từ tính lâu dài b. Nam chaâm ñieän: - Caáu taïo : Cuoän daây daãn, loõi saét non - Các cách làm tăng lực từ của nam châm điện: + Tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây + Taêng soá voøng daây cuûa cuoän daây 6. Ứng dụng của nam châm điện: a. Loa ñieän: - Cấu tạo: Bộ phận chính của loa điện : Ống dây L, nam châm chữ E, màng loa M. Ống dây có thể dao động dọc theo khe nhỏ giữa hai từ cực của nam châm - Hoạt động: Trong loa điện, khi dòng điện có cường độ thay đổi được truyền từ micrô qua bộ phận tăng âm đến ống dây thì ống dây dao động.Phát ra âm thanh .Biến dao động điện thành âm thanh b. Rơle điện từ: Rơle điện từ là một thiết bị tự động đóng, ngắt mạch điện, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của maïch ñieän. Boä phaän chuû yeáu cuûa rôle goàm moät nam chaâm ñieän) vaø moät thanh saét non 7. Lực điện từ. a. .Tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện : Dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường, không song song với đường sức từ thì chịu tác dụng của lực điện từ b. Quy taéc baøn tay traùi (aùp dụng tìm chiều dòng điện, chiều của lực điện từ, chiều đường sức từ) Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực điện từ 8: Động cơ điện 1 chiều. a. Caáu taïo + Nam chaâm vaø cuoän daây, boä goùp ñieän, thanh queùt + Động cơ điện có hai bộ phận chính là nam châm tạo ra từ trường (Bộ phận đứng yên – Stato) và khung daây daãn cho doøng ñieän chaïy qua (Boä phaän quay – Roâto) b. Động cơ điện một chiều trong KT: - Trong động cơ điện kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là nam châm điện - Bộ phận quay của động cơ điện kĩ thuật gồm nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và song song với trục cuûa moät khoái truï laøm baèng caùc laù theùp kó thuaät gheùp laïi. 9: Hiện tượng cảm ứng điện từ: a. Cấu tạo và hoạt động của đinamô ở xe đạp - Caáu taïo: Nam chaâm vaø cuoän daây daãn - Hoạt động: Khi núm quay thì nam châm quay theo, xuất hiện dòng điện trong cuộn dây làm đèn saùng b. Dùng nam châm để tạo ra dòng điện:.
<span class='text_page_counter'>(13)</span> * Dùng nam châm vĩnh cửu: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa một cực cảu nam châm lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây đó hoặc ngược lại * Duøng nam chaâm ñieän : Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong thời gian đóng hoặc ngắt mạch điện của NC điện, nghĩa là trong thời gian dòng điện của NC điện biến thiên. c. Hiện tượng cảm ứng điện từ: - Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện. Dòng điện đó gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ - Có thể dùng 2 đèn LED mắc song song ngược chiều vào 2 đầu cuộn dây để phát hiện sự đổi chiều của dòng điện cảm ứng, vì đèn LED chỉ sáng khi dòng điện chạy qua đèn theo 2 chiều xác định.. B- MOÄT SOÁ CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG I – CAÂU HOÛI GIAÙO KHOA Câu 1 : Nam châm là gì? Kể tên các dạng thường gặp. Nêu các đặc tính của nam châm. Câu 2: Lực từ là gì? Từ trường là gì? Cách nhận biết từ trường? Câu 3: Đường sức từ là gì? Từ phổ là gì? Câu 4: Nêu từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua. Phát biểu qui tắc nắm tay phải. Câu 5: Nêu điều kiện sinh ra lực điện từ. Phát biểu qui tắc bàn tay trái. Câu 6: Hãy nêu nguyên tắc, cấu tạo và sự biến đổi năng lượng của động cơ điện một chiều. Câu 7: Dòng điện cảm ứng là gì? Nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. II – BAØI TAÄP Câu 1: Hãy xác định cực của nam châm trong các trường hợp sau: U. a). b). c).
<span class='text_page_counter'>(14)</span> Câu 2: Hãy xác định đường sức từ của từ trường ống dây đi qua kim nam chân trong trường hợp sau. Bieát raèng AB laø nguoàn ñieän:. B. A a). B. A. B. A b). c). Câu 3: Hãy xác định cực của ống dây và cực của kim nam châm trong các trường hợp sau:. –. +. –. + a). –. b). c). Câu 4: Xác định cực của nguồn điện AB trong các trường hợp sau:. A. A. B. a). B. +. B. A. b). c). + Dòng điện có chiều từ trước ra sau trang giấy. . Dòng điện có chiều từ sau ra trước trang giấy.. Câu 5: Với qui ước:. Tìm chiều của lực điện từ tác dụng vào dây dẫn có dòng điện chạy qua trong các trường hợp sau: S. I. N. N. +. S. N. b). a). .. S. c). Câu 6: Xác định cực của nam châm trong các trường hợp sau. Với F là lực điện từ tác dụng vào dây F F daãn: .. +. .. a). b). F c). Câu 7: Xác định chiều dòng điện chạy trong dây dẫn trong các trường hợp sau:.
<span class='text_page_counter'>(15)</span> HƯỚNG DẪN N. I – CAÂU HOÛI GIAÙO KHOA Caâu 1 : - Nam chaâ m là những vật có đặc tính hút sắt (hay bị sắt hút). F F - Các dạng nam châm thườSng gặp: kim nam châm, nam châm thẳng, nam châm hình chữ U. - Ñaëc tính cuûa nam chaâm: + b) Nam châm có hai cực:c)một cực là cực Bắc (kí hiệu N), một cực là cực Nam (kí hiệu S). + Hai nam châm đặt gần nhau thì tương tác với nhau: Các cực cùng tên thì đẩy nhau, các cực khác teân thì huùt nhau. S. N. Caâu 2: - Lực tác dụng lên kim nam châm gọi là lực từ. - Từ trường: Môi trường xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện tồn tại từ trường có khả năng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt gần đó. - Cách nhận biết từ trường: Người ta dùng kim nam châm (nam châm thử) để nhận biết từ trường. Nếu nơi nào gây ra lực từ lên kim nam châm thì nơi đó có từ trường. Caâu 3: - Đường sức từ là những đường có trong từ trường. Ở bên ngoài nam châm đường sức từ là những đường cong có chiều xác định đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam của nam châm. - Từ phổ là hệ thống gồm nhiều đường sức từ của một nam châm. Caâu 4: - Từ trường của ống ây có dòng điện chạy qua giống như từ trường của nam châm. - Qui tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong ống dây. Caâu 5: - Điều kiện sinh ra lực điện từ: Một dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường và không song song với đường sức từ thì chịu tác dụng của lực điện từ. - Qui tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đền ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 90o chỉ chiều của lực điện từ. Caâu 6: - Nguyên tắc: Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên nguyên tắc tác dụng của từ trường lên khung daây daãn coù doøng ñieän chaïy qua. - Cấu tạo: Động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là nam châm tạo ra từ trường và khung daây daãn coù doøng ñieän chaïy qua. - Sự biến đổi năng lượng: Khi động cơ điện một chiều hoạt động, điện năng được chuyển hóa thành cô naêng. Caâu 7: - Dùng nam châm để tạo ra dòng điện trong cuộn dây dẫn kín. Dòng điện tạo ra theo cách đó gọi là dòng điện cảm ứng..
<span class='text_page_counter'>(16)</span> - Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên. II – BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG : Câu 1 : Vận dụng tính chất sự tương tác của nam châm để xác định các cực của thanh nam châm và nam châm chữ U Câu 2 : Vận dụng quy ước biểu diễn đường sức từ trong nam châm để xác định chiều các đường sức từ trong ống dây Câu 3 : Aùp dụng quy tắc nắm tay phải để xác địnhcác cực của ống dây và cực của nam châm. Câu 4 : Aùp dụng quy tắc nắm tay phải để xác địnhchiều của dòng điện trong ống dây từ đó suy ra các cực của nguồn điện. Câu 5 : Aùp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực điện từ. Câu 6 : Aùp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định các cực của nam châm. Câu 7 : Aùp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của dòng điện..
<span class='text_page_counter'>(17)</span>