Bài 11. Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch

Bài 11:
Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
Cho: các giá trị Ei ; ri ; Ri ; t.
Tính:
RN ; I ; UN ; Ii ,Ui ;
An;Hn; Qi; .
Đọc phần I-SGK => thu thập thông tin để đưa ra phương pháp giải bài tập về mạch điện trên .(các bước giải bài tập đó như thế nào ?)
I- Phương pháp giải chung
1- Phân tích mạch điện:
+Trong mạch có mấy nguồn :
( mắc thế nào ? => Xác định Eb và rb như thế nào ? )
+ Mạch ngoài có mấy điện trở :
(mắc thế nào ? => Xác định Rb như thế nào ? )
2- Lập quan hệ giữa các đại lượng trong mạch:
(theo định luật Ôm cho toàn mạch hoặc cho đoạn mạch).
3- Xác định các đại lượng cần tìm.

4- Các công thức cần nhớ:
Định luật Ôm cho toàn mạch:
Trong đó:

- Đối với đoạn mạch:
+ Tính hiệu điện thế UAB là từ A tới B: gặp cực (+)của nguồn thì E > 0, ngược chiều dòng điện thì I(R+r) lấy giá trị âm và ngược lại.
+ Điện năng tiêu thụ và công suất điện của đoạn mạch:
A = UIt ; P = UI.
+ Công và công suất của nguồn: An= EIt ; P = EI.
+ Từ các giá trị định mức của thiết bị điện :
Uđm ; Pđm =>Iđm và R
- Đối với bộ nguồn ghép hỗn hợp:
Gồm n dãy ghép song song, mỗi dãy gồm m nguồn nối tiếp và có E và r giống nhau thì:
Eb = mE và rb= mr / n
Trong đó: m là số nguồn trong một dãy.
n là số dãy trong bộ nguồn ghép.
II- Bài tập ví dụ:
1- Bài tập 1: Mạch điện có
E = 6V; r = 2?; R1 = 5?;
R2=10? ; R3 =3?.
Tính: a) RN = ?
b) I = ? UN = ?
c) U1= ?( 2 đầu R1)
đáp số:
a)Mạch ngoài: R1nt R1 nt R3 nên: RN = 18?.
b) I = 0,3A ; UN = 5,4V.
c) U1= 1,5V

2- Bài tập 2:
Mạch điện có: E1 = E2 = 12,5V;
r1 =r2 = 0,8?; 2 bóng đèn loại:
đ1:12V-6W; đ2: 6v-4,5W;
biến trở Rb.
a) Chứng tỏ khi Rb = 8?
đ1,đ2 sáng bỡnh thường.
b) Tính số chỉ của ampe kế.
c) Tính Pn và Hn ?
Hướng dẫn:
Ta có: Đ1: 12V- 6W => R1 = 24?, I1đm= 0,5A.
đ2: 6V-4,5W => R2 = 8 ? , I2đm= 0,75A.
Ebộ = E1 = E2 = 12,5V; rbộ = r / n =0,4 ?.
a) Mạch ngoài: R1// (Rb nt R2) nên: RN = 9,6 ?.
Dòng điện chạy qua nguồn: I = Ebộ/ (RN + rbộ) = 1,25A.
UN = IRN =12V. Ta có:
I1 = UN/R1 = 0,5A => I1 = I1đm => đèn sáng bỡnh thường.
I2 = UN/R2b = 0,75 => I2 = I2đm => đèn sáng bỡnh thường.
b) + Công suất của nguồn điện là: P = EbộI = 15,625W.
+ Hiệu suất của nguồn là:
H = UN/Ebộ = 0,96 = 96%
3. Bài tập 3:
8 nguồn cùng loại có E = 1,5V; r = 1? được mắc thành bộ
nguồn hỗn hợp đối xứng gồm 2 dãy song song để thắp bóng
đèn loại 6V - 6W.
a)Vẽ sơ đồ mạch điện đó.
b)Iđ = ? ; Pđ = ?.
c)Pbn = ?; Pi = ? ;Ui = ?


B
A
Hướng dẫn:

I1
I2
I
a)
b) Ta có: Eb = 4E = 6V; rb = 4r/2 = 2?; Rđ = 6 ?:
=> I = 0,75A ; UN = I. RN = 4,5 V
=> Pđ = UN I = 0,375 W.
c) + Công suất của bộ nguồn là:
Pb = EbI = 4,5W.
hiệu điện thế 2 đầu
mỗi nhánh b?ng:
UN = UAB = 4,5V.
Mặt khác:
Ii = I1 = I2 = I/2 =0,375 A.
=> công suất Pi của mỗi nguồn: Pi = IiEi =0,5625
=> UN= 4Ui => Ui = 1,125V.
4- Bài tập trắc nghiệm:
4.1 Một bộ gồm 3 đèn giống nhau có R = 3? mắc nối tiếp với nguồn có r = 1?, thỡ dòng điện trong mạch chính là I = 1A.Khi tháo 1 bóng khỏi mạch thì dòng điện trong mạch là:
Đáp án : A. 0 A B. 1,43 A.
C. 1A. D. 0,7A
4.2. Một nguồn 9V,1? nối với mạch ngoài gồm 2 trở giống nhau mắc nối tiếp khi đó dòng điện qua nguồn là 1A. Nếu 2 trở ngoài mắc song song thỡ dòng điện qua nguồn là:
Đáp án: A. 2,25 A.
B. 0,33A.
C. 3A.
D. 2,5A.
4.3 Phân tích mạch điện sau
Ta có : mạch kín gồm nguồn nối với mạch ngoài có
R1 // R2 // R2.
Chiều của dòng điện qua các điện trở mạch ngoài ?

I1 chiều từ A -> B.
Vì VA > VB ; VA = VC ; VD = VB => I2 chiều từ C -> D.
I3 chiều từ C -> B.