Công thức tính suất điện động của nguồn điện lớp 11?

1. Khái niệm nguồn điện

Nguồn điện là thiết bị tạo ra và duy trì sự chênh lệch điện thế, nhằm duy trì dòng điện trong mạch kín.

2. Khái niệm, công thức suất điện động của nguồn điện

Suất điện động ξ của nguồn điện là đại lượng vật lí đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện, nó được đo bằng tỉ số giữa công của lực lạ A làm di chuyển lượng điện tích q > 0 từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện và điện tích q.

Trong đó:

• ξ là suất điện động của nguồn điện (V);

• A là công của lực lạ, có đơn vị là jun (J);

• q là điện tích dương dịch chuyển từ cực âm đến cực dương của nguồn điện, có đơn vị cu- lông (C).

3. Vận dụng công thức tính suất điện động

Ví dụ 1: Xét một nguồn điện có suất điện động 12 V. Xác định công cần thiết của nguồn điện để dịch chuyển một electron từ cực dương sang cực âm của nguồn.

Lời giải:

Một electron từ cực dương sang cực âm của nguồn, tức là electron dịch chuyển cùng chiều điện trường.

Từ công thức tính suất điện động nguồn điện: 

Suy ra: A = q.ξ = –1,6.10^-19.12 = –1,92.10^-18(J)

Công này là công cản.

Ví dụ 2: Suất điện động của một pin là 1,5V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển một điện tích +2C từ cực âm tới cực dương bên trong nguồn điện.

Lời giải:

Áp dụng công thức tính suất điện động của nguồn điện, suy ra công thức tính công của lực lạ:

Vậy công của lực lạ là: 3(J).

Ví dụ 3: Lực lạ trong một acquy thực hiện công 2J khi dịch chuyển một điện tích +0,2 C từ cực âm sang cực dương bên trong nguồn điện. Tính suất điện động của acquy này.

Lời giải:

Áp dụng công thức tính suất điện động của nguồn điện, ta có:

Vậy suất điện động của acquy là 10(V).

4. Suất điện động của nguồn điện ghép nối tiếp

Nguồn điện ghép nối tiếp: Khi có n nguồn điện được ghép nối với nhau, cực âm của nguồn điện này nối cực dương của nguồn kia.

Suất điện động của bộ nguồn ghép nối tiếp được xác định theo công thức:

ξ_b = ξ₁ + ξ₂ + ... + ξ_n

Điện trở trong của bộ nguồn ghép nối tiếp xác định theo công thức:

r_b = r₁ + r₂ + ... + r_n

* Lưu ý: khi hai nguồn điện ghép xung đối:

ξ_b = ξ₁ – ξ₂

(Nguồn điện có suất điện động lớn hơn đóng vai trò là nguồn phát, nguồn điện còn lại đóng vai trò là máy thu điện).

5. Suất điện động của nguồn điện ghép song song

Nguồn điện ghép song song: Khi có n nguồn điện giống nhau được ghép song song, các cực cùng dấu được nối với nhau.

Suất điện động của bộ nguồn ghép song song được xác định theo công thức:

ξ_b = ξ₁ = ξ₂ = ... = ξ_n

Điện trở trong của bộ nguồn ghép song song xác định theo công thức:

r_b = r/n ; 

n là số nguồn điện ghép song song.

6. Suất điện động của nguồn điện ghép hỗn hợp đối xứng

Nguồn điện ghép hỗn hợp đối xứng: Khi có N nguồn điện giống nhau được ghép thành n dãy, mỗi dãy gồm m nguồn điện ghép nối tiếp.

Suất điện động của bộ nguồn ghép hỗn hợp đối xứng được xác định theo công thức:

ξ_b = mξ

Điện trở trong của bộ nguồn ghép hỗn hợp đối xứng xác định theo công thức:

r_b = mr/n ;