zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 4 - Th.S Đỗ Quốc Huy

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Báo xấu

7
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 4 được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nêu được khái niệm cường độ, mật độ dòng điện; Vận dụng được các định luật Ohm, Kirchhoff để giải mạch điện; Tính được công suất của dòng điện, nguồn điện. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 4 - Th.S Đỗ Quốc Huy

Th.S Đỗ Quốc Huy BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 2 Chương 4 DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
MỤC TIÊU Sau khi học xong chương này, SV phải : – Nêu được khái niệm cường độ, mật độ dòng điện. – Vận dụng được các định luật Ohm, Kirchhoff để giải mạch điện. – Tính được công suất của dòng điện, nguồn điện.
NỘI DUNG I – Các khái niệm cơ bản về dòng điện II – Định luật Ohm III – Định luật Kirchhoff IV – Công, công suất của dòng điện V – Công suất, hiệu suất của nguồn điện VI – Ghép các nguồn điện giống nhau
I – CÁC K/N CƠ BẢN VỀ DÒNG ĐIỆN: 1 – Dòng điện, chiều của dòng điện: Dòng điện: là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích Chiều của dòng điện: được qui ước là chiều chuyển động của các điện tích dương. 2 – Cường độ dòng điện: I  dq DĐKĐ I q dt t 3 – Mật độ dòng điện: j  dI p/b đều j I S Sn dSn Sn +   dSn + + j  noq v
I – CÁC K/N CƠ BẢN VỀ DÒNG ĐIỆN: Ví dụ 1: Mỗi giây có 2.1018 ion dương hóa trị 2 và 4.1018 electron chạy qua đèn ống có đường kính tiết diện d = 2,0cm. Tính cường độ dòng điện và trị số trung bình của mật độ dòng điện j qua đèn. Giải q q  q I  t t 2.1018.2.1, 6.1019  4.1018.1, 6.1019   1, 28A 1 I I 4I 4.1, 28 3 2 j  2  2  2  4, 08.10 A / m Sn d / 4 d 3,14.(0, 02)
I – CÁC K/N CƠ BẢN VỀ DÒNG ĐIỆN: Ví dụ 2: Một dây chì có tiết diện S = 2mm2, có dòng điện 5A chạy qua. Tính mật độ dòng điện qua dây chì. Dây chì này có thể chịu được dòng điện tối đa là bao nhiêu, nếu mật độ dòng cho phép là 450A/cm2? Một động cơ điện có giới hạn dòng là 18A thì phải dùng dây chì có đường kính tiết diện bao nhiêu để bảo vệ động cơ? Giải I 5 j    2,5 (A / mm 2 ) Imax  jmax .S  4,5.2  9A S 2 d 2 I max  jmax .S  jmax . 4 4I max 4.18 d   2, 26mm .jmax 3,14.4,5
I – CÁC K/N CƠ BẢN VỀ DÒNG ĐIỆN: 4 – Nguồn điện, suất điện động: Nguồn điện: cơ cấu để duy trì dòng điện. , r + - Pum X Suất điện động của nguồn điện: đặc trưng cho khả năng Làm sao để sinh công củaduy nguồn điện, trì dòng đo bằng: điện lâu dài? *  A  * X  q   E d 2cuc
II – ĐỊNH LUẬT OHM: 1 – Đối với mạch điện thuần trở:   1 Dạng vi phân:  I R j  E  + - Ghép nối tiếp Ghép song song n n U 1 1 I  kU  R Rt  R i 1 i Rt   i 1 Ri n  I  Ii I  I i R  n i 1 S U U i 1 i U  Ui   0 (1  t) NX: ghép nt Rt tăng; ghép // Rt giảm. R 1R 2 2 nhánh // thì: Rt  R1  R 2
II – ĐỊNH LUẬT OHM: 1 – Đối với mạch điện thuần trở: Ví dụ: cho đoạn mạch như hình vẽ Giải A + - B R 23  R 2  R 3  20 R1 R2 R3 I R 45  R 4  R 5  30 M R 23 .R 45 R 2345   12 R4 R5 R 23  R 45 C D N R td  R1  R 2345  20 U AB R1 = 8; R2 = 6; I1  I   1, 2A R3 = 14; R4 = 10; R td R5 = 20; UAB = 24V U CD  I.R 2345  14, 4V a) Tính Rtđ U CD 14, 4 I 2  I3    0, 72A b) Tính cđdđ qua mỗi R R 23 20 c) Tính UAM; UAN; UMN I 4  I5  I  I 2  0, 48A
II – ĐỊNH LUẬT OHM: 2 – Đối với mạch điện kín: , r Ví dụ: , r + - A + - B R1 R2 R3 I I M R D C R4  R1 = 5; R2 = 30; R3 = 20; I R4 = 50; r = 2;  = 32V. Rr Tính cuờng độ dòng điện qua mỗi điện trở.
II – ĐỊNH LUẬT OHM: 2 – Đối với mạch điện kín: Giải: , r R 23  R 2  R 3  50 A + - B R 23 .R 4 R1 R2 R 234   25 R3 I R 23  R 4 M D R td  R1  R 234  30 C R4  32 I1  I    1A R  r 30  2 R1 = 5; R2 = 30; R3 = 20; U CD  I.R 234  25V R4 = 50; r = 2;  = 32V. U I 4  CD  0,5A Tính cuờng độ dòng điện qua R4 mỗi điện trở. U CD I 2  I3   0,5A R 23
II – ĐỊNH LUẬT OHM: 3 – Tổng quát: , r U AB    i i  i Ii R i A + - B R1 R2 R3 I Qui ước: Đi từ A đến B, gặp cực M dương của nguồn nào trước thì SĐĐ D C R của nguồn đó mang dấu +; đi cùng 4 chiều dòng điện của nhánh nào thì CĐDĐ của nhánh đó mang dấu +; R1 = 5; R2 = 30; R3 = 20; R4 = 50; r = trái lại chúng mang dấu - . 2;  = 32V. Ví dụ: Tính UAB, UAM, UBM trong sơ đồ hình bên
III – ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF: 1 – Các khái niệm cơ bản: Mạch phân nhánh: Mạch điện phức tạp gồm nhiều nhánh, trong mỗi nhánh chỉ gồm các phần tử mắc nối tiếp và chỉ có một dòng điện đi theo một chiều duy nhất Nút mạng: Nơi giao nhau của ít nhất 3 nhánh. Mắt mạng: Tập hợp các nhánh liên tiếp tạo thành một vòng kín. R1 1 , r1 + - R R2 + - 2 , r2
III – ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF: 2 - Định luật Kirchhoff thứ nhất (ĐL K1): Tổng đại số các dòng n Qui ước: dòng đi tới điện tại một nút bất kì luôn bằng không.  k 1 I k  0 nút là dương, dòng đi ra khỏi nút là âm. Hay: Tổng các dòng điện đi tới một nút mạng bất kì bằng tổng các dòng điện đi ra khỏi nút I2 I1 mạng đó. I3 I5  I toi   I ra I4 I3  I 2  I5  I 4  I1
III – ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF: 3 - Định luật Kirchhoff thứ hai (ĐL K2): Trong một mắt mạng bất kì, tổng đại số các suất điện động và các độ giảm thế trên các điện trở luôn bằng không. i    Ii R i  0 i i R1 1 , r1 I1 + - Qui ước: 1 I R Mắt (1): 1  I1 (R1  r1 )  IR  0 A B 2 Mắt (2):  2  I 2 (R 2  r2 )  IR  0 I2 R2 + - Mắt (3): 2 , r2 2  1  I 2 (R 2  r2 )  I1 (R 1  r1 )  0
III – ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF: 4 – Vận dụng các đl Kirchhoff để giải mạch điện: Các bước: B1: Giả định chiều dòng điện trong các nhánh. B2: Viết các phương trình cho nút mạng (nếu có n nút thì viết (n – 1) phương trình). B3: Viết các phương trình còn lại cho mắt mạng. B4: Giải hệ phương trình và biện luận kết quả (dòng nào âm thì có chiều ngược với chiều đã chọn trên hình vẽ).
III – ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF: 5 – Ví dụ: Tính cường độ dòng điện trong các nhánh của sơ đồ sau. Nguồn nào phát, nguồn nào thu? 1 , r1 1  6V;  2  3V; I1 + - r1  r2  1; R  2 I R A B Giải I2 Giả sử dòng điện có chiều + - như hình vẽ. 2 , r2
III – ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF: 1 , r1 Ad định luật K1: I1 + - Nút A: I1  I 2  I (1) 1 Ad định luật K2: I R A B Mắt (1): 1  I1r1  IR  0 2 I2 + -  6  I1  2I  0 (2) 2 , r2 Mắt (2): 2  I2 r2  IR  0  3  I 2  2I  0 (3) Giải (1), (2), (3) ta được: I1  2, 4A Chiều dòng I2 ngược với trên hình vẽ.  I 2  0, 6A Nguồn 2 thu điện, nguồn 1 phát điện. I  1,8A 
IV – CÔNG, CÔNG SUẤT CỦA DĐ: 1 – Công của dòng điện trong một đoạn mạch: + R - A  qU  UIt 2 – Định luật Joule - Lenz: 2 Q  I Rt 3 – Công suất của dòng điện trong một đoạn mạch: Mạch chỉ 2 A có R 2 U P   UI PI R t Mạch chỉ R có máy thu  ', r 2 + I - P  'I  I r + -
V – C/SUẤT, HIỆU SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN: 1 – Công suất của nguồn điện: Pn  I , r 2 – Hiệu suất của nguồn điện: + I + - - P U R H   R Pn  R  r 3 – ĐK để nguồn phát ra mạch ngoài c/s cực đại: 2 2 2  R   khi P  I2 R  2  Pmax  Rr (R  r) 4r 4r Lưu ý: Luôn có 2 giá trị R tiêu thụ c/s P < Pmax : 2 R 1R 2  r

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.