Trong chủ đề liên quan đến Định luật Ôm cho toàn mạch, có câu hỏi như sau: “Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài”. Vậy để trả lời câu hỏi này, chúng ta phải làm thế nào? Hãy theo dõi bài viết dưới đây để giải đáp được vấn đề này nhé!
- Giải đáp câu hỏi “Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài”
- Định luật Ôm
- Khái niệm
- Nội dung định luật
- Định luật Ôm cho toàn mạch
- Nội dung định luật
- Biểu thức
- Một số nhận xét và biểu thức khác
- Hiện tượng đoản mạch
- Định luật bảo toàn, chuyển hóa năng lượng
- Hiệu suất của nguồn điện
- Áp dụng vào bài tập
Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài sẽ giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
Để chứng minh cho câu trả lời trên, chúng ta dựa vào Định luật Ôm cho toàn mạch sẽ có công thức như sau:
U = E – Ir
Trong đó E là hằng số cho nên khi I tăng thì U sẽ giảm.
Định luật Ôm
Khái niệm
Định luật Ôm hay Ohm là định luật vật lý liên quan đến sự phụ thuộc của cường độ dòng điện với hiệu điện thế và điện trở. Định luật này được phát hiện bởi nhà vật lý học người Đức Georg Simon Ohm vào những năm mà thế giới vẫn chưa có Ampe kế và Vôn kế. Chỉ bằng những công cụ thô sơ và tài năng của mình, ông đã nghiên cứu và chính thức công bố định luật Ôm vào năm 1827. Tuy nhiên, mãi cho đến 49 năm sau, người ta mới công nhận được tính đúng đắn của định luật Ôm và áp dụng nó vào nghiên cứu cũng như học tập.
Nội dung định luật
Cường độ dòng điện khi chạy qua 2 điểm của vật dẫn điện sẽ luôn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua 2 điểm đó và cường độ dòng điện sẽ tỉ lệ nghịch với điện trở của vật dẫn điện đó.
Chúng ta có biểu thức thể hiện định luật sau:
Trong đó:
- I sẽ là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn [đơn vị là A]
- U sẽ là điện áp trên vật dẫn [đơn vị là V]
- R sẽ là điện trở [đơn vị là ôm]
Trong định luật trên, điện trở R là hằng số và không phụ thuộc vào cường độ của dòng điện.
Định luật Ôm cho toàn mạch
Nội dung định luật
Phát biểu về định luật Ôm toàn mạch như sau:
Cường độ dòng điện chạy trong mạch kín có tỷ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó.
Biểu thức
Chúng ta có một số biểu thức như sau:
Trong đó:
- E: suất điện động của nguồn điện [có đơn vị là V].
- r: điện trở nguồn điện.
- Rn: điện trở tương đương mạch ngoài.
Hiệu điện thế của mạch ngoài hay hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện sẽ được tính bằng công thức sau:
Một số nhận xét và biểu thức khác
Hiện tượng đoản mạch
Đoản mạch là hiện tượng khi nối 2 cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Trong khi đó cường độ dòng điện trong mạch rất lớn nên điều này dẫn đến quả tải, chập cháy điện dễ gây cháy nổ và hỏa hoạn.
Khi ở hiện tượng đoản mạch, cường độ dòng điện sẽ được biểu diễn theo công thức sau:
Định luật bảo toàn, chuyển hóa năng lượng
Ở định luật này thì công của nguồn điện sẽ bằng với nhiệt lượng sản ra ở trong cả mạch ngoài và mạch trong:
Trong đó:
- A là công của nguồn điện.
- Q là nhiệt lượng
Hiệu suất của nguồn điện
Hiệu suất của nguồn điện sẽ được tính theo biểu thức sau:
Áp dụng vào bài tập
Để có thể làm tốt được các dạng bài tập liên quan, các bạn cần nắm rõ các công thức tính và hiểu được định luật Ôm cặn kẽ.
Ví dụ:
Một nguồn điện có điện trở trong 0,4 Ω được mắc với điện trở 4,8Ω thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 24V. I là:
- I=150 [A]
- I= 5 [A]
- I= 90 [A]
- I= 100 [A]
Lời giải: C
Để ra đáp án đúng, chúng ta cần áp dụng công thức tính cường độ dòng điện trong mạch như sau
I = Un/R = 24/4,8 = 5 [A]
Trong bài viết trên, chúng tôi đã đưa ra lời đáp cho vấn đề “Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài” và các kiến thức liên quan đến Định luật Ôm và hàng loạt các công thức khác để áp dụng vào trong các đề bài, dạng bài.