Nội dung text DANG 4. DINH LUAT OHM CHO DOAN MACH NOI TIEP VA SONG SONG 16tr.doc
1 Dạng 4. Định luật Ôm cho đoạn mạch điện trở mắc nối tiếp và song song. A. Phương pháp giải Định luật ôm cho toàn mạch: U I R . Trong đó: I là dòng điện chạy trong mạch, R là điện tở tương đương của mạch, U là hiệu điện thế hai đầu mạch. 1R 2R nR Các điện trở mắc nối tiếp Mạch điện mắc nối tiếp các điện trở: 12n 12n 12n RRR...R III...I UUU...U 1R 2R nR Các điện trở mắc song song Mạch điện mắc song song các điện trở: 12n 12n 12n 1111 ... RRRR III...I UUU...U B. VÍ DỤ MẪU Ví dụ 1:Hai điện trở R 1 , R 2 mắc vào hiệu điện thế U = 12V. Lần đầu R 1 , R 2 mắc song song, dòng điện mạch chính I s = 10A. Lần sau R 1 , R 2 mắc nối tiếp, dòng điện trong mạch I n = 2,4A. Tìm R 1 , R 2 . Hướng dẫn giải Điện trở tương đương của đoạn mạch khi: + [R 1 // R 2 ]: R s = 12 12s RRU RRI 12 12 RR12 1,2 RR10 (1) + [R 1 nt R 2 ]: R n = R 1 + R 2 = n U I 12 12 RR5 2,4 (2) Thay (2) vào (1) ta được: R 1 R 2 = 1,2.5 = 6 (3) Từ (2) suy ra: R 2 = 5 – R 1 (4) Thay (4) vào (3) ta được: R 1 .(5 – R 1 ) = 6
3 I 4 R 4 I 3 R 3 I 2 R 2 I 1 R 1 I A B Hiệu điện thế giữa hai đầu R 1 : U 1 = U MN – U 2 = 18–2 = 16V. Cường độ dòng điện qua R 1 : I 1 = 1 1 U16 A R3 . Cường độ dòng điện qua R 3 : I 3 = I 1 – I 2 = 1610 2 A 33 . Điện trở của R 3 : R 3 = 3 3 U2 .30,6 I10 . c) Ta có: Hiệu điện thế giữa hai đầu R 2 : U 2 = I 2 R 2 = 2R 2 . Cường độ dòng điện qua R 3 : I 3 = 22 3 U2R R3 . Cường độ dòng điện qua R 1 : I 1 = I 2 + I 3 = 2 + 22R 3 . Hiệu điện thế giữa hai đầu R 1 : U 1 = U – U 2 = I 1 R 1 . 18 – 2R 2 = 22R 2.5 3 9 – R 2 = 5 + 25R 3 25R 3 + R 2 = 4 R 2 = 1,5. R 1 A B R 2 R 3 R 4 Ví dụ 4: Cho đoạn mạch như hình vẽ: R 1 = 36, R 2 = 12, R 3 = 10, R 4 = 30, U AB = 54V. Tìm cường độ dòng điện qua từng điện trở. Hướng dẫn giải Mạch điện được vẽ lại như sau: Cường độ dòng điện qua R 1 : I 1 = AB 1 U54 1,5A R36 Điện trở tương đương của R 3 , R 4 : R 34 = 34 34 RR20.30 12 RR2030 Cường độ dòng điện qua R 2 : I 2 = ABAB 234234 UU54 2,25A RRR1212 . Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R 3 và R 4 : U 34 = U 3 = U 4 = I 2 R 34 = 2,25.12 = 27V.
4 Cường độ dòng điện qua R 3 : I 3 = 3 3 U27 1,35A R20 . Cường độ dòng điện qua R 4 : I 4 = 4 4 U27 0,9A R30 . Vậy: Cường độ dòng điện qua các điện trở là I 1 = 1,5A; I 2 = 2,25A; I 3 = 1,35A và I 4 = 0,9A. R 2 A B D E R 4 R 1 R 3 R 5 C Ví dụ 5: Cho đoạn mạch như hình vẽ: R 1 = R 3 = 3, R 2 = 2, R 4 = 1, R 5 = 4, cường độ qua mạch chính I = 3A. Tìm: a) U AB . b) Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở. c) U AD , U ED . d) Nối D, E bằng tụ điện C = 2F. Tìm điện tích của tụ. Hướng dẫn giải a) Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B: Điện trở tương đương của R 1 , R 3 : R 13 = R 1 + R 3 = 3 + 3 = 6. Điện trở tương đương của R 2 , R 4 : R 24 = R 2 + R 4 = 2 + 1 = 3. Điện trở tương đương của đoạn mạch CB: R CB = 1324 1324 R.R6.3 2 RR63 . Điện trở tương đương của đoạn mạch AB: R AB = R 5 + R CB = 4 + 2 = 6. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB: U AB = IR AB = 3.6 = 18V. b) Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở Hiệu điện thế hai đầu R 5 : U 5 = IR 5 = 3.4 = 12V. Hiệu điện thế hai đầu CB: U CB = IR CB = 3.2 = 6V. Cường độ dòng điện qua R 1 , R 3 : I 1 = I 3 = CB 13 U6 1A R6 . Hiệu điện thế hai đầu R 1 : U 1 = I 1 R 1 = 1.3 = 3V. Hiệu điện thế hai đầu R 3 : U 3 = I 3 R 3 = 1.3 = 3V. Cường độ dòng điện qua R 2 , R 4 : I 2 = I 4 = CB 24 U6 2A R3 . Hiệu điện thế hai đầu R 2 : U 2 = I 2 R 2 = 2.2 = 4V. Hiệu điện thế hai đầu R 4 : U 4 = I 4 R 4 = 2.1 = 2V. Vậy: Hiệu điện thế hai đầu các điện trở là U 1 = 3V; U 2 = 4V; U 3 = 3V; U 4 = 2V và U 5 = 12V. c) Hiệu điện thế hai đầu các đoạn mạch A, D; E, D: