Bài 9. Định luật Ôm đối với toàn mạch

I - Thí nghiệm
II - Định luật Ôm đối với toàn mạch
III - Nhận xét
1. Hiện tượng đoản mạch
2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng
3. Hiệu suất của nguồn điện


N?I DUNG
D?nh lu?t Ôm d?i v?i toàn m?ch biểu th? m?i liên h? gi?a:
_ Cu?ng d? dòng di?n I ch?y trong m?ch di?n kín.
_ Su?t di?n d?ng E c?a ngu?n di?n.
_ Di?n tr? toàn ph?n RN + r c?a m?ch di?n.
M?ch di?n kín don gi?n nh?t
+
_
A
B
I
RN
E, r
I - THÍ NGHIỆM
Mắc mạch điện như sơ đồ hình bên: thay đổi biến trở, đọc các giá trị I và UN
A
V
K
R
I
R0
E, r
+
_
A
B
Bảng kết quả
Đồ thị
II - ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
Từ đồ thị suy ra:
UN = U0 - aI = E - aI (1)
trong đó, a là hệ số tỉ lệ dương và U0 là giá trị cực đại của hiệu điện thế mạch ngoài, bằng với suất điện động của nguồn điện


Áp dụng định luật Ôm cho mạch ngoài chỉ chứa RN :
UN = IRN (2)


Tích IRN gọi là độ giảm điện thế mạch ngoài.
Từ (1) và (2) => E - aI = IRN
E = IRN + aI = I(RN + a)
a là điện trở trong r
Ta có: E = I(RN + r) = IRN + rI (3)
Như vậy, suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.
Từ (3) => UN = IRN = E - Ir

Và I =
E
RN + r
RN + r : ñieän trôû toaøn phaàn cuûa maïch ñieän kín
(4)
Hệ thức (4) biểu thị định luật Ôm đối với toàn mạch và được phát biểu 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 đó.
III - NHẬN XÉT
1. Hiện tượng đoản mạch
Khi RN = 0 thì I = E / r đạt giá trị lớn nhất: nguồn điện bị đoản mạch.
Tác hại của sự đoản mạch: hỏng nguồn điện, cháy vỏ bọc dây dẫn gây ra hỏa hoạn..
2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng
Công của nguồn điện: A = EIt
Nhiệt lượng tỏa ra: Q = (RN + r)I�t
Theo định luật bảo toàn năng lượng: A = Q
EIt = (RN + r)I�t => E = I(RN + r) => I =
E
RN + r
Như vậy, định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.
3. Hiệu suất của nguồn điện
H =
Acó ích
A
=
UNIt
E It
=
UN
E
Acó ích : điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài.
A : tổng điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài và ở mạch trong.
THE END