Công thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
|
22:05:5108/07/2021 Liệu có thể thay thế hai điện trở mắc nối tiếp bằng một điện trở để dòng điện chạy qua mạch không đổi? Nội dung bài viết này sẽ giải đáp được câu hỏi trên và cả những thắc mắc khác như:Công thức tính hiệu điện thế U, cường đọ dòng điện I và điện trở tương đương trong đoạn mạch nối tiếp như thế nào? I. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp 1. Kiến thức lớp 7, trong đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc nối tiếp - Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điể: I = I1 = I2 - Hiệu điện thế giẵ hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế trên mỗi đèn: U = U1 + U2 2. Đoạnh mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp - Sơ đồ mạch điện:  - Trong đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó.
II. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp 1. Điện trở tương đương - Điện trở tương đương (Rtđ) của một đoạn mạch gồm nhiều điện trở là một điện trở có thể thay thế cho các điện trở đó, sao cho với cùng một hiệu điện thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch vẫn có giá trị như trước. 2. Công thức tính điện trở tương đường của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp - Điện trở tường đương của đoạn mạch bằng tổng hai điện trở thành phần: Rtđ = R1 + R2 - Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó: >Lưu ý: Ampe kế, dây nối trong mạch thường có giá trị rất nhỏ so với điệntrở của đoạn mạch cần đo cường độ dòng điện, nên ta có thể bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối khi tính điện trở của mạch mắc nối tiếp. III. Vận dụng * Câu C4 trang 12 SGK Vật Lý 9: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4.2 (SGK). - Khi công tắc K đóng, cầu chì bị đứt, hai đèn có hoạt động không? Vì sao? - Khi công tắc K đóng, dây tóc bóng đèn Đ1 bị đứt, đèn Đ2 có hoạt động không? Vì sao? > Lời giải: - Khi công tắc K mở, hai đèn không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua đèn. - Khi công tắc K đóng, cầu chì bị đứt, hai đèn không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua chúng. - Khi công tắc K đóng, dây tóc bóng đèn Đ1 bị đứt thì đèn Đ2 không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua nó. * Câu C5 trang 13 SGK Vật Lý 9: a) Cho hai điện trở R1 = R2 = 20Ω được mắc như sơ đồ hình 4.3a (SGK)Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó.
> Lời giải: a) Vì mạch mắc nối tiếp nên điện trở tương đương của đoạn mạch là: RAB = R1 + R2 = 20 + 20 = 2.20 = 40Ω b) Theo hình, điện trở R3 được mắc nối tiếp với R2 nên khi đó mạch điện mới gồm 3 điện trở mắc nối tiếp. Do đó, điện trở tương đương mới của đoạn mạch là: RAC = R1 + R2 + R3 = RAB + R3 = 40 + 20 = 60 Ω - Như vậy ta thấy, điện trở tương đương của mạch lớn hơn điện trở thành phần: RAC > R1, RAC > R2, RAC > R3 Trên đây là nội dung về mạch điện nối tiếp, sau khi học xong bài này các em đã biết công thức tính điện trở tương đương Rtđ trong đoạn mạch nối tiếp và nhớ lại các công thức tính hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I trong mạch nối tiếp này.
Với loạt bài Công thức tính hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp Vật Lí lớp 7 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, biết Cách tính hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 7. Bài viết Công thức tính hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập vận dụng áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp Vật Lí 7. 1. Định nghĩa - Đoạn mạch nối tiếp là đoạn mạch có các thiết bị điện mà trong đó cứ hai thiết bị điện mắc kế tiếp nhau chỉ có một điểm chung và liên tục giữa hai cực của nguồn điện. Ví dụ: Mạch điện gồm hai điện trở R1 và R2 được mắc nối tiếp với nhau như sau.
- Đối với đoạn mạch gồm hai đèn mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế trên mỗi đèn. 2. Công thức Đối với đoạn mạch gồm hai đèn mắc nối tiếp, U13 = U12 + U23.
Trong đó: U13 là hiệu điện thế hai đầu mạch, có đơn vị Vôn (V); U12 là hiệu điện thế hai đầu đèn 1, có đơn vị Vôn (V); U23 là hiệu điện thế hai đầu đèn 2, có đơn vị Vôn (V). Chú ý: ta có thể viết kí hiệu hiệu điện thế hai đầu mạch là U; hiệu điện thế hai đầu đèn 1 là U1 và hiệu điện thế hai đầu đèn 2 là U2. Khi đó: U = U1 + U2 3. Mở rộng - Một số đơn vị của hiệu điện thế thường dùng là: vôn (V), milivôn (mV), kilovôn (kV). + 1 V = 1000 mV + 1 kA = 1000 V + 1 kA = 1000 000 mV. + 1 V = + 1 mV = - Đối với đoạn mạch nối tiếp gồm hai bóng đèn, khi biết hiệu điện thế hai đầu mạch và hiệu điện thế hai đầu một bóng đèn, ta có thể tính được hiệu điện thế hai đầu bóng đèn còn lại: U2 = U – U1 - Đối với đoạn mạch nối tiếp gồm nhiều hơn hai thiết bị điện, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi thiết bị thành phần. - Ví dụ: cho mạch điện gồm ba đèn mắc nối tiếp như sau
Hiệu điện thế hai đầu mạch bằng tổng hiệu điện thế hai đầu mỗi đèn: U = U1 + U2 + U3 - Để đo hiệu điện thế, ta sử dụng vôn kế. Vôn kế được mắc song song với hai đầu đoạn mạch điện cần đo hiệu điện thế. Chốt dương của vôn kế được nối về phía cực dương của nguồn, chốt âm của vôn kế được nối về phía cực âm của nguồn. Sơ đồ mắc vôn kế như sau : - Các kí hiệu trong mạch điện: + Một nguồn điện mắc nối tiếp (bộ pin, bộ acquy): + Hai nguồn điện mắc nối tiếp (bộ pin, bộ acquy): + Công tắc đóng có kí hiệu: + Công tắc mở có kí hiệu: + Bóng đèn có kí hiệu: + Dây dẫn điện có kí hiệu: + Vôn kế có kí hiệu:
4. Bài tập vận dụng Bài 1: Hai bóng đèn cùng loại mắc nối tiếp vào nguồn điện 9V, các bóng sáng bình thường. Khi đó hiệu điện thế trên mỗi đèn là bao nhiêu?
Bài giải: Ta có sơ đồ mạch điện như sau: Vì hai bóng đèn cùng loại và cùng sáng bình thường nên U1 = U2. Khi mắc nối tiếp hai đèn vào nguồn 9V thì U = U1 + U2 = 2U1 = 2U2 => 9 = 2U1 = 2U2 => U1 = U2 = 4,5 V. Vậy, hiệu điện thế trên mỗi đèn là 4,5 V. Đáp án: 4,5 V Bài 2: Ba bóng cùng loại 3V - 2W đèn mắc nối tiếp. Biết các bóng sáng bình thường. Khi đó hiệu điện thế của hai đầu đoạn mạch có giá trị bao nhiêu? Bài giải: Ta có sơ đồ mạch điện như sau: Vì ba bóng cùng có hiệu điện thế định mức là 3V và cùng sáng bình thường khi mắc nối tiếp vào mạch, nên hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là U = U1 + U2 + U3 = 3 + 3 + 3 = 9V. Đáp án: 9V Bài 3: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ, biết U12 = 4V; U23 = 12 V. Hãy tính U13.
Bài giải: Vì mạch điện gồm các bóng đèn mắc nối tiếp nên Ta có: U13 = U12 + U23 = 4 + 12 = 16 V Đáp án: 16 V Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 7 quan trọng hay khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
|
