Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Lý thuyết

Câu C1 trang 55 SGK Vật lý 11

Hãy viết biểu thức liên hệ giữa suất điện động ℰ với cường độ dòng điện I và các điện trở \(r, R, R_1\) của mạch điện kín (hình 10.1)

Hướng dẫn giải

Áp dụng định luật ôm cho toàn mạch, ta được: \(I = \dfrac{\xi }{{{R_1} + R + r}}\)

Câu C2 trang 55 SGK Vật lý 11

Hãy viết hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế UAB, cường độ dòng điện I và điện trở R1 đối với đoạn mạch hình 10.2b

Hướng dẫn giải

Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch chứa điện trở thuần: UAB = I.R1

Câu C3 trang 56 SGK Vật lý 11

Hãy viết hệ thức tính UBA đối với đoạn mạch hình 10.2a và tính hiệu điện thế này khi cho biết ℰ = 6V; I = 0,5A ; r = 0,3Ω; và  R = 5,7Ω

Hướng dẫn giải

\({U_{AB}} =  - \varepsilon  + I\left( {r + R} \right) =  - 6 + 0,5\left( {5,7 + 0,3} \right) =  - 3V\)

Bài 1 (SGK trang 58)

Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều như thế nào?

Hướng dẫn giải

Dòng điện này có chiều đi ra từ cực dương và đi vào cực âm của nguồn.

Lớp 7 học rồi mà!!

Bài 2 (SGK trang 58)

Hãy trình bày các mối quan hệ trong đoạn mạch có chứa nguồn điện.

Hướng dẫn giải

Trong đoạn mạch có chứa nguồn điện (hình 34), mối quan hệ giữa các đại lượng được biểu diễn bằng các công thức:

Bài 3 (SGK trang 58)

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.

Hướng dẫn giải

-Bộ nguồn nối tiếp gồm các nguồn (

Bài 4 (SGK trang 58)

Một acquy có suất điện động và điện trở trong là ξ = 6v, r = 0,6 Ω sử dụng acquy này thắp sáng bóng đèn có ghi là 6V – 3W. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế giữa hai cực của acquy khi đó.
 

Hướng dẫn giải

Giải:

Kí hiều R_đ là điện trở của bóng đèn, ta có R_đ = U_đ² /P_đ = 12 Ω, Áp dụng định luật ôm cho toàn mạch , ta được cường độ dòng điện chạy trong mạch là:

I = ξ/ (R_đ + r) = 0,476 A

Hiệu điện thế đặt giữa hai cực của Acquy khi đó là U = ξ – Ir = 5,712 V

Bài 5 (SGK trang 58)

Hai nguồn điện có suất điện động và điện trở trong lần lướt là:

là ξ₁ = 4,5v, r₁ = 3 Ω

là ξ₂ = 3v, r₂ = 2 Ω

Mắc hai nguồn thành mạch điện kín như sơ đồ sau. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế U_AB

Hướng dẫn giải

Như sơ đồ hình 10.5 thì hai nguồn điện này được mắc nối tiếp với nhau nên dòng điện chạy qua mạch kín có chiều từ dương của mỗi nguồn. Áp dụng công thức suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn nối tiếp và đinh luật ôm đối với toàn mạch ta có cường độ dòng điện chạy trong mạch là:

I= (ξ₁ + ξ₂)/ (r₁ + r₂) = 1,5 A/

HIệu điện thế U_AB trong trường hợp này là U_AB = -ξ₂ + Ir₂ = 0.

Bài 6 (SGK trang 58)

Trong mạch điện có sơ đồ như hình sau. hai pin có cùng suất điện động và điện trở trong là ξ = 1,5v, r = 1 Ω

Hai bóng đèn giống nhau cũng số ghi trên đèn là 3V – 0,75 W.

a) Các đèn có sáng bình thường không ? Vì sao.

b) Tính hiệu suất của bộ nguồn.

c) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin.

d) Nếu tháo bớt mỗi bóng đèn thì còn lại có công suất tiêu thụ điện năng là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

a) Điện trở của mỗi bóng đền là:

R_đ = U_đ²/ P_đ = 12 Ω

Điện trở tương đương của mạch ngoài là R = 6 Ω.

Cường độ dòng điện trong mạch chính là I₁ = ξ_b/(R+ r_b) =0,375 A.

Hiệu điện thế đặt lên mỗi đèn là:

U_N⁽¹⁾ = I₁.R = 2,25V < 3V.

Vậy các đèn sáng yếu hơn bình thường.

b) Hiệu suất của bộ nguồn là H = 75%.

c) Hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin là: U₁ = U₂ = ξ – I₁r = 1,125V.

d) Nếu tháo bớt một bóng đền thì điện trở mạch ngoài là R= 12 Ω.

Dòng điện chạy qua mạch lúc bấy giờ là:

I₂ = ξ_b/(R_đ + r) = 3/14 = 0.214 A

Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đền là: U_N⁽²⁾ = I₂R_đ = 2,57 > U_N⁽¹⁾

Vậy đèn còn lại sáng hơn trước