Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI 1,2,3,4,5,6,7 TRANG 54 SGK LÝ 11:
ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
A. Tóm tắt lý thuyết: Định luật ôm đối với toàn mạch
I. Định luật Ôm với toàn mạch
Từ thực nhiệm có thể viết hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế mạch ngoài UN và cường độ
dòng điện chạy qua mạch kín là:
UN = Uo = aI = ξ – aI (9.1)
Trong đó, a là hệ số tỉ lệ dương và Uo là giá trị nhỏ nhất của hiệu điện thế mạch ngoài và nó
đúng bằng suất điện động của nguồn điện.
Để tìm hiểu ý nghĩa của hệ số a trong hệ thức (9.1), ta hãy xét mạch điện kín có sơ đồ hình
9.2 Áp dụng định luật Ôm cho mạch ngoài chỉ chứa điện trở tương đương RN, ta có:
UN = UAB = IRN (9.2)
Tích của cường độ dòng điện và điện trở mạch ngoài gọi là độ giảm điện thế. Tích IR N còn
được gọi là độ giảm điện thế mạch ngoài.
Từ các hệ thức 9.1 và 9.2 ta có : ξ = UN + aI = I(RN + a)
Điều này cho thấy 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 mạch trng của nguồn điện. Do đó: ξ = I(RN +
r) = IRN + Ir (9.3)
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 hệ thức (9.3), suy ra: UN= IRN = ξ – Ir (9.4)
I = ξ/ (RN + r) (9.5)
Trang | 1
W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807
Tổng RN + r là tổng điện trở tương đương RN của mạch ngoài và điện trở r của nguồn điện
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
được gọi là điện trở trong toàn phần của mạch điện kín.
Hệ thức (9.5) biểu thị định luật ôm với toàn mạch và được phát biểu như sau: Cường độ
dòng điện chạy qua mạch kín tỷ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ với điện
trở toàn phần của mạch đó.
III. Nhận xét.
1. Hiện tượng đoản mạch
Từ hệ thức 9.5 ta thấy, cường độ dòng điện chạy trong mạch kín đạt giá trị lớn nhất khi điện
trở RN của mạch ngoài không đáng kể ( RN ), nghĩa là khi hai cực của nguồn điện bằng dây
dẫn có điện trở rất nhỏ, Khi ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch lúc đó:
I = ξ/ r (9.6)
2. Định luật ôm với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Theo công thức (8.5), công của nguồn điện sản ra trong mạch điện kín khi có dòng điện
không đổi có cường độ I chạy qua trong thời gian t là:
A = ξIt (9.7)
Trong thời gian đó, theo định luật Jun Len xơ, nhiệt lượng tỏa ra ở mạch ngoài và mạch
trong là:
Q = (RN+ r)I2t (9.8)
Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng thì A = Q, do đó, từ các công thức (9.7) và
(9.8), suy ra các hệ thức (9.4) và (9.5) biểu thị định luật ôm đối với toàn mạch đã thu được ở
trên:
ξ = I(RN + r) và I = ξ / (RN + r)
Như vậy định luật ôm với toàn mạch phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng
Trang | 2
W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807
lượng.
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
3. Hiệu suất của nguồn điện
Các hệ thức trên cho thấy công của nguồn điện bằng tổng công của dòng điện sản ra ở mạch
ngoài và ở mạch trong , trong đó công của dòng điện sản ra ở mạch ngoài có ích, Từ đó, ta có
công thức tính hiệu suất của nguồn điện là ;
H = A có ích / A = UNIt / ξ.It = UN/ ξ (100%) (9.9)
B. Hướng dẫn giải bài 1,2,3 trang 54 sgk Lý 11: Định luật ôm đối với toàn mạch -
Chương 2 - Dòng điện không đổi
Câu 1 trang 54 SGK Vật lí 11
- Định luật Ôm cho toàn mạch đề cập tới loại mạch đỉện kín gồm nguồn điện có suất điện
động E và điện trở trong r mắc với mạch ngoài bao gồm các vật dẫn có điện trở tương
đương RN nối liền với hai cực của nguồn điện.
- Phát biểu định luật: Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của
nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó.
-Biểu thức:
Câu 2 trang 54 SGK Vật lí 11
Độ giảm điện thế trên một đoạn mạch là gì? Phát biểu mối liên hệ giữa suất
điện động của nguồn điện và các độ giảm điện thế của các đoạn mạch trong mạch điện
kín.
- Độ giảm điện thế trên một đoạn mạch là tích của cường độ dòng điện với điện trở của đoạn
mạch đó.
- Phát biểu mối liên quan: Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm
thế ở mạch ngoài và mạch trong.
Câu 3 trang 54 SGK Vật lí 11
Trang | 3
W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807
Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào và có thể gây ra những tác hại gì? Có cách nào
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
để tránh được hiện tượng này?
Hiện tượng đoản mạch xảy ra có thể làm nóng và cháy các thiết bị dùng điện và có thể gây
hỏa hoạn. Để tránh không xảy ra các hiện tượng đoản mạch, người ta thường mắc các cầu
chì hoặc các thiết bị điện tự động khi dòng điện qua chúng tăng lên đột ngột.
C. Hướng dẫn giải bài 4,5,6,7 trang 54 sgk lý 11: Định luật ôm đối với toàn mạch -
Chương 2 - Dòng điện không đổi
Bài 4 trang 54 - Sách giáo khoa vật lí 11
Trong mạch điện kín, hiệu điện thế mạch ngoài UN phụ thuộc như thế nào vào RN của mạch
ngoài?
a. UN tăng khi RN tăng.
b. UN tăng khi RN giảm.
c. UN không phục thuộc vào RN.
d. UN lúc đầu giảm, sau đó tăng dẫn khi RN tăng dẫn từ 0 đến vô cùng.
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Bài 5 trang 54 - Sách giáo khoa vật lí 11
Mắc một điện trở 14 Ω vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong là 1 Ω thì hiệu điện
thế giữa hai cực của nguồn là 8,4 V.
a) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và suất điện động của nguồn điện.
b) Tính công suất mạch ngoài và công suất của nguồn điện khi đó.
Hướng dẫn giải:
a) cường độ dòng điện I = U/RN = 8,4 / 14 = 0,6 A
=> ξ = I(RN + r)= IRN + Ir = 8,4 + 0,6.1 = 9V
b) P = UI = 8,4. 0,6 = 5,04 W
Png = ξ.I = 9.0,6 = 5,4 W.
Trang | 4
W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807
Bài 6 trang 54 - Sách giáo khoa vật lí 11
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Điện trở trong của một acquy là 0,06 Ω trên vỏ của nó ghi là 12V. Mắc vào hai cực của nó
một bóng đèn ghi 12V – 5W.
a) Chứng tỏ rằng bóng đèn khi đó gần như sang bình thường và tính công suất tiêu thụ thực
tế.
b) Tính hiệu suất của nguồn điện trong trường hợp này.
Hướng dẫn giải:
a) Điện trở định mức của nguồn điện trong trường hợp này là Rđ = Uđ2 = 29,9 Ω
Do đó cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn là I = ξ/ (Rđ + r) ≈ 0,4158 A, gần bằng cường
độ dòng điện định mức của đèn nên đền gần như sáng bình thường.
b) H ≈ 99,8 %
Bài 7 trang 54 - Sách giáo khoa vật lí 11
Nguồn điện có suất điện động là 3V và có điện trở trong là 2 Ω. Mắc song song hai bóng đèn
như nhau có cùng điện trở là 6 Ω vào hai cực của nguồn điện này.
a) Tính công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn.
b) Nếu tháo bỏ một bóng đèn thì bóng đèn còn lại sang mạnh hay yếu hơn so với trước đó.
Hướng dẫn giải:
a) Điện trở tương đương của mạch ngoài là R1 = 3 Ω.
Cường độ dòng điện mạch chính là I1 = 0,6 A.
Cường độ dòng điện chạy qua mỗi bóng đèn là Iđ1= 0,3A. Do đó công suất tiêu thụ điện năng
của mỗi bóng đèn là Pđ = 0,54W.
b) Khi tháo bỏ một bóng đèn thì điện trở mạch ngoài là R2 = 6 Ω và cường độ dòng điện chạy
Trang | 5
W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807
qua đèn Iđ2 = 0,375A, nên bóng đèn sáng mạnh hơn trước đó.
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Website Hoc247.vn cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh tiếng.
I. Luyện Thi Online
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
- Luyên thi ĐH, THPT QG với đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng.
- H2 khóa nền tảng kiến thức luyên thi 6 môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.
- H99 khóa kỹ năng làm bài và luyện đề thi thử: Toán,Tiếng Anh, Tư Nhiên, Ngữ Văn+ Xã Hội.
II. Lớp Học Ảo VCLASS
Học Online như Học ở lớp Offline
- Mang lớp học đến tận nhà, phụ huynh không phải đưa đón con và có thể học cùng con.
- Lớp học qua mạng, tương tác trực tiếp với giáo viên, huấn luyện viên.
- Học phí tiết kiệm, lịch học linh hoạt, thoải mái lựa chọn.
- Mỗi lớp chỉ từ 5 đến 10 HS giúp tương tác dễ dàng, được hỗ trợ kịp thời và đảm bảo chất lượng học tập.
Các chương trình VCLASS:
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 6 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia.
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.
- Hoc Toán Nâng Cao/Toán Chuyên/Toán Tiếng Anh: Cung cấp chương trình VClass Toán Nâng Cao,
Toán Chuyên và Toán Tiếng Anh danh cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9.
III. Uber Toán Học
Học Toán Gia Sư 1 Kèm 1 Online
- Gia sư Toán giỏi đến từ ĐHSP, KHTN, BK, Ngoại Thương, Du hoc Sinh, Giáo viên Toán và Giảng viên ĐH. Day kèm Toán mọi câp độ từ Tiểu học đến ĐH hay các chương trình Toán Tiếng Anh, Tú tài quốc tế IB,…
- Học sinh có thể lựa chọn bất kỳ GV nào mình yêu thích, có thành tích, chuyên môn giỏi và phù hợp nhất.
- Nguồn học liệu có kiểm duyệt giúp HS và PH có thể đánh giá năng lực khách quan qua các bài kiểm tra
độc lập.
- Tiết kiệm chi phí và thời gian hoc linh động hơn giải pháp mời gia sư đến nhà.
Trang | 6
W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807
