Bài 9. Định luật Ôm đối với toàn mạch

Kiểm tra bài cũ
Câu 1: Công suất của nguồn điện được xác định bằng:
A. lượng điện tích mà nguồn điện sản ra trong một giây.
B. lượng điện tích chạy qua nguồn điện trong một giây.
C. công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích dương chạy trong mạch điện kín trong một giây.
D. công mà lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích dương ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện.

Câu 2: Có hai điện trở R1=20 và R2 = 30 mắc song song với nhau vào hiệu điện thế 60V, Điện năng tiêu thụ trên đoạn mạch trong 10 phút là:
36 kJ.
108000J.
43200J.
180kJ.
2
Georg Simon Ohm
(1789-1854)
ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
BÀI 9:
3
NỘI DUNG BÀI HỌC:
Định luật Ôm với toàn mạch
Nhận xét:
Hiện tượng đoản mạch
Định luật Ôm với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Hiệu suất của nguồn điện
4
* Toàn mạch là mạch điện kín có sơ đồ:
- Nguồn điện: E ,r
- Điện trở tương đương mạch ngoài: RN
- Điện trở toàn phần: RN + r
Mối liên hệ giữa I, E và (RN + r) ?
5
I. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
6
Định luật Ôm với toàn mạch
Đồ thị thể hiện mối liên hệ giữa UN và I:
UN = U0 – aI = E - aI
a: hệ số tỉ lệ dương
U0: giá trị lớn nhất của hiệu điện thế mạch ngoài (U0 = E) (V)
UN: hiệu điện thế mạch ngoài (V)
I: cường độ dòng điện chạy qua mạch điện kín (A)
E: su?t di?n d?ng c?a ngu?n di?n (V)
Hệ thức liên hệ giữa UN và I?
7
Định luật Ôm với toàn mạch
UN = U0 – aI = E – aI (1)
Để tìm hiểu ý nghĩa của a trong hệ thức (1), ta xét mạch điện sau:
Áp dụng định luật Ôm cho mạch ngoài chỉ chứa điện trở tương đương RN ta có:
UN = UAB = IRN
Thay vào hệ thức (1) ta có:
IRN = E - aI
E = IRN + aI = I (RN + a)
Tích của cường độ dòng điện và điện trở được gọi là độ giảm điện thế, do đó tích IRN còn được gọi là độ giảm điện thế mạch ngoài
Như vậy, a cũng có đơn vị của điện trở. Đối với toàn mạch, RN là điện trở tương đương của mạch ngoài, nên a chính là điện trở trong r của nguồn điện. Do đó:
E = I (RN + r) = IRN + Ir
Hệ số a là gì?
8
Định luật Ôm với toàn mạch
UN = U0 – aI = E – aI (1)
E = I (RN + r) = IRN + Ir (2)
Trong hệ thức (2), có:
IRN: độ giảm điện thế mạch ngoài
Ir: độ giảm điện thế mạch trong
Như vậy, hệ thức (2) được phát biểu như sau: Suất điện động E của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong
C2: Từ hệ thức (3), hãy cho biết trong những trường hợp nào thì hiệu điện thế UAB giữa hai cực của nguồn điện bằng suất điện động E của nó?
Từ (2) có:
UN = IRN = E – Ir (3)
- Khi mạch hở nếu r khác 0
Trong mọi trường hợp nếu r = 0
9
Định luật Ôm với toàn mạch
Định luật Ôm với toàn mạch
UN = U0 – aI = E – aI (1)
E = I (RN + r) = IRN + Ir (2)
UN = IRN = E – Ir (3)
Từ hệ thức (2) lại có:
Hệ thức (3) biểu thị định luật Ôm đối với toàn mạch và được phát biếu như sau: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch điện đó
(3)
10
Định luật Ôm với toàn mạch
UN = U0 – aI = E – aI (1)
E = I (RN + r) = IRN + Ir (2)
UN = IRN = E – Ir (3)
C3: Một pin có số ghi trên vỏ là 1,5 V và có điện trở trong là 1,0 Ω. Mắc một bóng đèn có điện trở R = 4,0 Ω vào hai cực của pin này để thành mạch điện kín. Tính cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó và hiệu điện thế giữa hai đầu của nó
E, r
RĐ
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch có:
E 1,5
I = =
RĐ + r 1 + 4
= 0,3 (A)
Hiệu điện thế giữa hai đầu của đèn là:
UN = IRN = 0,3 . 4 = 1,2 (V)
II. Nhận xét
Hiện tượng đoản mạch là gì??
 
Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào??
1. Hiện tượng đoản mạch
Pin Lơ-clan-sơ (pin thường dùng) có điện trở khá lớn (khoảng vài ôm) nên khi bị đoản mạch, dòng điện chạy qua pin không quá lớn, nhưng sẽ làm hỏng pin nếu để đoản mạch trong thời gian dài.
Acquy chì có điện trở trong khá nhỏ, vào khoảng vài phần trăm ôm, nên khi bị đoản mạch lâu, dòng điện chạy qua acquy cỡ hàng trăm ampe sẽ làm hỏng acquy.
C4: Vậy hãy cho biết vì sao sẽ rất nguy hiểm nếu hiện tượng đoản mạch xảy ra đối với mạng điện ở gia đình? Biện pháp nào được sử dụng để tránh không xảy ra hiện tượng này?
Nếu hiện tượng đoản mạch xảy ra đối với mạng điện ở gia đình thì sẽ rất nguy hiểm vì khi đó cường độ dòng điện có giá trị rất lớn, do tác dụng nhiệt của dòng điện mà dòng điện tỏa ra một nhiệt lượng lớn có thể làm nóng, cháy các thiết bị dùng điện và có thể gây ra hỏa hoạn.
Để tránh không xảy ra hiện tượng đoản mạch, người ta thường mắc các cầu chì hoặc các thiết bị ngắt điện tự động khi dòng điện qua chúng tăng lên đột ngột.
1. Hiện tượng đoản mạch
 
2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật
bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
 
3. Hiệu suất của nguồn điện
III. CỦNG CỐ
Tóm tắt lí thuyết:
UN = U0 – aI = E – aI
E = I (RN + r) = IRN + Ir
UN = IRN = E – Ir
Suất điện động E của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong
Định luật Ôm đối với toàn mạch: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch điện đó
Hiệu suất của nguồn điện:
 
18
Câu 1: Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài:
Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
Tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
Giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
Giảm khi cường độ dòng điện trong mạch giảm
Câu 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Cường độ dòng điện trong mạch chính có giá trị nào sau đây?
B.
C.
D.
Câu 3: Cho một nguồn điện là 1 Pin 1,5V có điện trở trong 0,5 nối với mạch ngoài có điện trở 2,5. Cường độ dòng điện trong toàn mạch là :
A. 3A B. 3/5A C. 0,5A D. 2A

Câu 4: Cho một nguồn điện là 1 Pin 9V có điện trở trong 0,5 nối với mạch ngoài gồm hai điện trở 8 mắc song song. Cường độ dòng điện trong toàn mạch là :
A. 2A B. 4,5A C. 1A D.18/33A
Câu 5: Xét mạch kín gồm nguồn điện có suất điện động E=8V, điện trở trong r=1,2? mắc với điện trở ngoài R=14,8?. Hiệu điện thế giữa hai cực dương và âm của nguồn nhận giá trị nào sau đây?
A. 0,6V
B. 8,6V
C. 6,4V
D. 7,4V
Câu 6: Cho một mạch điện có nguồn điện không đổi. Khi điện trở ngoài của mạch tăng 2 lần thì cường độ dòng điện trong mạch chính
A. tăng 2 lần.
B. chưa đủ ®iÒu kiện để xác định.
C. không đổi.
D. giảm 2 lần.
B. chưa đủ ®iÒu kiện để xác định.
23
VẬT LÍ 11