Giải vật lí 11 bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ
Nội dung bài gồm:
- I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
- II. GIẢI BÀI TẬP
- Giải câu 1: Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa...
- Giải câu 2: Hãy trình bày các mối quan hệ trong...
- Giải câu 3: Trình bày cách ghép các nguồn điện...
- Giải câu 4: Một acquy có suất điện động và điện...
- Giải câu 5: Hai nguồn điện có suất điện động và...
- Giải câu 6: Trong mạch điện có sơ đồ như hình sau...
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. Đoạn mạch chứa nguồn điện (nguồn phát điện)
Đoạn mạch có chứa nguồn điện (nguồn phát) dòng điện có chiều đi ra từ cực dương và đi và đi tới cực âm.
Biểu thức điện áp giữa hai đầu mạch: UAN = $\varepsilon $ - I.(r – R)
Hay $I = \frac{\varepsilon - U_{AB}}{r + R} = \frac{\varepsilon - U_{AB}}{R_{AB}}$.
Trong đó RAB = r + R là tổng trở của đoạn mạch.
Chú ý: Nếu hiệu điện thế UAB từ A tới B: Nếu đi theo chiều này mà gặp cực dương của nguồn điện trước thì suất điện động $\varepsilon $ được lấy với giá trị dương, dòng điện có chiều từ B tới A ngược với chiều tính hiệu điện thế thì tổng độ giảm điện thế I.(r +R) được lấy giá trị âm.
II. Ghép nguồn điện thành bộ
1. Bộ nguồn ghép nối tiếp
Bộ nguồn nối tiếp là bộ nguồn gồm các nguồn điện được ghép nối tiếp với nhau (Hình vẽ).
Đặc điểm: Cực âm của nguồn điện trước được nối với cực dương của nguồn điện tiếp sau.
Hiệu điện thế: UAB = UAM + UMN + ... + UQB.
Suất điện động của bộ nguồn ghép nối tiếp bằng tổng các suất điện động của các nguồn có trong bộ.
$\varepsilon _{b} = \varepsilon _{1} + \varepsilon _{2} + ... + \varepsilon _{n}$.
Điện trở trong rb của bộ nguồn ghép nối tiếp bằng tổng các điện trở trong các nguồn điện có trong bộ:
rb = r1 + r2 + ...+ rn.
Đặc biệt, bộ có n nguồn điện có cùng suất điện động $\varepsilon $ và điện trở trong r thì suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là:
$\varepsilon _{b} = n.\varepsilon $ và rb = n.r
2. Bộ nguồn song song
Bộ nguồn song song: là bộ nguồn gồm n nguồn điện giống nhau được ghép song song với nhau.
Đặc điểm: Cực dương của các nguồn nối cùng vào một điểm A, cực âm của nguồn điện nối cùng vào một điểm B.
Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn điện:
$\varepsilon _{b} = \varepsilon $ và $r_{b} = \frac{r}{n}$.
3. Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng
Đặc điểm: là bộ nguồn gồm n dãy ghép song song với nhau, mỗi dãy gồm m nguồn ghép nối tiếp với nhau.
Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn điện:
$\varepsilon _{b} = m.\varepsilon $ và $r_{b} = \frac{m.r}{n}$.
II. GIẢI BÀI TẬP
Bài giải:
Đoạn mạch có chứa nguồn điện (nguồn phát) dòng điện có chiều đi ra từ cực dương và đi và đi tới cực âm.
Bài giải:
Trong đoạn mạch có chứa nguồn điện mối quan hệ giữa các đại lượng được biểu diễn bằng các công thức: $U_{AB} = \varepsilon - I(R + r)$.
Bài giải:
Ghép nối tiếp
Bộ nguồn nối tiếp là bộ nguồn gồm các nguồn điện được ghép nối tiếp với nhau.
Đặc điểm: Cực âm của nguồn điện trước được nối với cực dương của nguồn điện tiếp sau.
Suất điện động: $\varepsilon _{b} = \varepsilon _{1} + \varepsilon _{2} + ... + \varepsilon _{n}$.
Điện trở trong: rb = r1 + r2 + ...+ rn.
Ghép song song
Bộ nguồn song song: là bộ nguồn gồm n nguồn điện giống nhau được ghép song song với nhau.
Đặc điểm: Cực dương của các nguồn nối cùng vào một điểm A, cực âm của nguồn điện nối cùng vào một điểm B.
Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn điện: $\varepsilon _{b} = \varepsilon $ và $r_{b} = \frac{r}{n}$.
Bài giải:
Điện trở của đèn là: $R_{đ} = \frac{U_{đ}^{2}}{P_{đ}} = \frac{6^{2}}{3} = 12$ $\Omega $.
Cường độ dòng điện trong mạch: $I = \frac{\varepsilon }{r + R_{đ}} = \frac{6}{0,6 + 12} \approx 0,476$ (A).
Hiệu điện thế giữa hai cực của acquy là: $U_{AB} = \varepsilon - I.r = 6 - 0,476.0,6 \approx 5,7144$ (V).
Giải câu 5: Hai nguồn điện có suất điện động và...
Hai nguồn điện có suất điện động và điện trở trong lần lướt là:
$\varepsilon _{1} = 4,5$ (V); $r_{1} = 3 \Omega $
$\varepsilon _{2} = 3$; $r_{2} = 2 \Omega $
Mắc hai nguồn thành mạch điện kín như sơ đồ sau. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế UAB.
Bài giải:
Mạch gồm hai nguồn điện mắc nối tiếp.
Cường độ dòng điện trong mạch: $I = \frac{\varepsilon _{1} + \varepsilon _{2}}{r_{1} + r_{2}} = \frac{4,5 + 3}{3 +2} = 1,5$ (A).
Hiệu điện thế UAB = $\varepsilon _{1} - I.r_{1}$ = $- \varepsilon _{2} + I.r_{2}$ = 4,5 – 1,5.3 = 0 (V).
Giải câu 6: Trong mạch điện có sơ đồ như hình sau...
Trong mạch điện có sơ đồ như hình sau, hai pin có cùng suất điện động và điện trở trong là $\varepsilon = 1,5$ (V) $r = 1 \Omega $. Hai bóng đèn giống nhau cũng số ghi trên đèn là 3 V – 0,75 W.
a) Các đèn có sáng bình thường không ? Vì sao.
b) Tính hiệu suất của bộ nguồn.
c) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin.
d) Nếu tháo bớt mỗi bóng đèn thì còn lại có công suất tiêu thụ điện năng là bao nhiêu?
Bài giải:
a, Điện trở của mỗi đèn: $R_{đ1} = R_{đ2} = \frac{U^{2}_{đ}}{P} = \frac{3^{2}}{0,75} = 12$ (V).
Điện trở tương đương của bóng đèn: $R_{tđ} = \frac{R_{đ1}.R_{đ2}}{R_{đ1} + R_{đ2}} = \frac{12.12}{12 + 12} = 6$ (V).
Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn điện là:
$\varepsilon _{b} = n.\varepsilon = 2.1,5 = 3$ (V)
$r_{b} = n.r = 2.1 = 2$ $\Omega $
Cường độ dòng điện trong mạch chính: $I_{m} = \frac{\varepsilon _{b}}{R_{tđ} + r_{b}} = \frac{3}{6 + 2} = 0,375$ (A).
Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn là: $U_{N} = I_{m}.R_{tđ} = 0,375.6 = 2,25$ < $U_{đm đ}$.
$\Rightarrow $ Đèn sáng yếu hơn bình thường.
b, Hiệu suất của bộ nguồn là: $H = \frac{R_{tđ}}{R_{tđ} + r_{b}} = \frac{6}{6 + 2} = 75$ %.
c, Hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin: $U_{1} = U_{2} = \varepsilon _{1} - I_{m}.r_{1} = 1,5 - 0,375.1 = 1,125$ (V).
d, Nếu tháo bớt một bóng đèn thì RN = 12 (V).
Cường độ dòng điện trong mạch: $I_{m}{}' = \frac{\varepsilon _{b}}{R_{N} + r_{b}} = \frac{3}{12 + 2} \approx 0,214$ (A).
Hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn: $U_{đ} = I_{m}{}'.R_{N} \approx 0,214.12 \approx 2,568$ (V) > $U_{đm đ}$.
$\Rightarrow $ đèn sáng hơn bình thường.
Xem thêm lời giải Giải môn Vật lí lớp 11
- 👉 Giải vật lí 11 bài 1: Điện tích. Định luật Cu lông
- 👉 Giải vật lí 11 bài 2: Thuyết êlectron. Định luật bảo toàn điện tích
- 👉 Giải vật lí 11 bài 3: Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 4: Công của lực điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 5: Điện thế. Hiệu điện thế
- 👉 Giải vật lí 11 bài 6: Tụ điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 8: Điện năng – Công suất điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch
- 👉 Giải vật lí 11 bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
- 👉 Giải vật lí 11 bài 13: Dòng điện trong kim loại
- 👉 Giải vật lí 11 bài 14: Dòng điện trong chất điện phân
- 👉 Giải vật lí 11 bài 15: Dòng điện trong chất khí
- 👉 Giải vật lí 11 bài 16: Dòng điện trong chân không
- 👉 Giải vật lí 11 bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn
- 👉 Giải vật lí 11 bài 19: Từ trường
- 👉 Giải vật lí 11 bài 20: Lực từ Cảm ứng từ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
- 👉 Giải vật lí 11 bài 22: Lực Lo-ren-xo
- 👉 Giải vật lí 11 bài 24: Suất điện động cảm ứng
- 👉 Giải vật lí 11 bài 25: Tự cảm
- 👉 Giải bài 26 vật lí 11: Khúc xạ ánh sáng
- 👉 Giải vật lí 11 bài 27: Phản xạ toàn phần
- 👉 Giải vật lí 11 bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa ( Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa ( Phần 2)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 18: Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito ( Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 18: Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito ( Phần 2)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 23: Từ thông – Cảm ứng điện từ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 28: Lăng kính
- 👉 Giải vật lí 11 bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính
- 👉 Giải vật lí 11 bài 31: Mắt
- 👉 Giải vật lí 11 bài 32: Kính lúp
- 👉 Giải vật lí 11 bài 33: Kính hiển vi
- 👉 Giải vật lí 11 bài 34: Kính thiên văn
- 👉 Giải vật lí 11 bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì (Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì (Phần 2)
Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 11
- SBT Toán lớp 11 Nâng cao
- SBT Toán 11 Nâng cao
- SGK Toán 11 Nâng cao
- SBT Toán lớp 11
- SGK Toán lớp 11
Vật Lý
- SBT Vật lí 11 Nâng cao
- SGK Vật lí lớp 11 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 11
- SGK Vật lí lớp 11
- Giải môn Vật lí lớp 11
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 11
- SBT Hóa học 11 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 11 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 11
- SGK Hóa lớp 11
Ngữ Văn
Lịch Sử
Địa Lý
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11
- Giải môn Sinh học lớp 11
GDCD
Tin Học
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh 11 mới
- SBT Tiếng Anh lớp 11
- SGK Tiếng Anh lớp 11
- SBT Tiếng Anh lớp 11 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 11 Mới