Định luật ôm (Ohm) đối với toàn mạch, Công thức tính suất điện động và hiệu suất của nguồn điện - Vật lý 11 bài 9

09:57:5210/10/2019

Vật lý 11 bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch; Khi pin Lo-clan-sê (pin thường dùng) được sử dụng một thời gian dài thì điện trở trong phin tăng lên đáng kể và dòng điện mà pin sinh ra trong mạch điện kín trở nên khá nhỏ. Vậy cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín có mối quan hệ như thế nào với điện trở trong của nguồn điện cũng như các yếu tố khác của mạch điện?

Nội dung bài viết này của KhốiA.Vn sẽ giúp các em giải đáp câu hỏi trên và biết: Công thức định luật Ôm đối với toàn mạch? Công thức suất điện động của nguồn điện? Công thức tính hiệu suất của nguồn điện? hiện tượng đoản mạch là gì?...

• Giải bài tập Vật lí 11 bài 9: Giải bài tập 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 trang 54 SGK Vật lí 11 bài 9

I. Thí nghiệm

• Toàn mạch là một mạch kín gồm: Nguồn điện nối với mạch ngoài là các vận dẫn có điện trở tương đương R.

Toàn mạch là một mạch kín

• Mắc mạch như hình vẽ:

Mạch điện kín

- Trong đó, ampe kế (có điện trở rất nhỏ) đo cường độ I của dòng điện chạy trong mạch điện kín, vôn kế (có điện trở rất lớn) đo hiệu điện thế mạch ngoài U_Nvà biến trở cho phép thay đổi điện trở mạch ngoài.

- Thí nghiệm được tiến hành với mạch điện này cho các giá trị đo I và U_N như bảng sau:

I(A)	0	0,10	0,15	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40
U(V)	3,05	2,90	2,80	2,75	2,70	2,55	2,50	2,40

- Các giá trị đo này được biểu diễn bằng đồ thị sau:

Đồ thị biểu diễn U va I

II. Định luật ôm đối với toàn mạch

• Thiết lập định luật Ôm cho toàn mạch

- Tích của cường độ dòng điện và điện trở được gọi là độ giảm điện thế. Nên tích IR_N còn được gọi là độ giảm điện thế mạch ngoài.

- Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.

E=IR_N+Ir ⇒ U_N=IR_N

và $small I=frac{E}{R_{N}+r}$

• Biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch:

$small I=frac{E}{R_{N}+r}$

- Trong đó:

I: Cường độ dòng điện của mạch kín (A)

E: Suất điện động (V)

R_N: Điện trở ngoài (Ω)

r: Điện trở trong (Ω)

• Phát biểu định luật Ôm 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 đó.

> Lưu ý: Ta có $\small I=\frac{E}{R_N+r}\Rightarrow E=I(R_N+r)$

$\small \Rightarrow E=U_N+I_r$

E = U_N khi r = 0 hoặc mạch hở I = 0.

III. Nhận xét

1. Hiện tượng đoản mạch

• Hiện tượng đoản mạch là hiện tượng xảy ra khi nối hai cực của một nguồn điện chỉ bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ.

• Khi đoản mạch, dòng điện chạy qua mạch có cường độ lớn (max) và gây chập mạch điện dẫn đến nguyên nhận của nhiều vụ cháy (R_N ≈ 0):

$small I=frac{E}{r}$

2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng

• Công của nguồn điện sản ra trong thời gian t:

A = E.It

• Nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch:

Q = (R_N + r)I²t

• Theo định luật bảo toàn năng lượng thì:

A = Q ⇔ E.It = (R_N + r)I²t

$small Rightarrow I=frac{E}{R_{N}+r}$

⇒ 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

• Công thức Hiệu suất của nguồn điện:

$small H=frac{A_{CI}}{A}.frac{U_{N}.It}{EIt}=frac{U_{N}}{E}$

(A_CI = Công có ích).

• Nếu mạch ngoài chỉ có điện trở R_N:

$small H=frac{R_{N}}{R_{N}+r}$

Trên đây Khối A đã giới thiệu với các em về Công thức tính lực đẩy Acsimet, lực đẩy Acsimet là gì, xuất hiện khi nào, phụ thuộc vào các yếu tố nào? Vật lý 8. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn khối kiến thức này. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết nhé, KhốiA.Vn chúc các em thành công

Định luật ôm (Ohm) đối với toàn mạch, Công thức tính suất điện động và hiệu suất của nguồn điện - Vật lý 11 bài 9

Tags

Đánh giá & nhận xét