BÀI 11 PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ TOÀN MẠCH

     

Để giải được những vấn đề về toàn mạch những em đề xuất nắm vững các công thức tính cường độ cái điện, hiệu năng lượng điện thế, năng lượng điện trở tương đương,… trong những mạch được mắc nối tiếp, tuy vậy song hoặc lếu láo hợp.

Bạn đang xem: Bài 11 phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch


Bài viết này sẽ khối hệ thống các phương thức giải một trong những bài toán về toàn mạch trong các số đó mạch điện hoàn toàn có thể chỉ tất cả một nguồn cùng những điện trở mắc nối tiếp, điện trở mắc thông liền bóng đèn, tuy nhiên song đèn điện hay mạch gồm nhiều nguồn mắc tất cả hổn hợp đối xứng,...

I. Những lưu ý trong phương pháp giải toán toàn mạch

Bạn vẫn xem: phương thức giải một vài bài toán về toàn mạch ví dụ và bài bác tập – vật dụng lý 11 bài xích 11


1. Toàn mạch là mạch điện gồm một nguồn điện tất cả suất điện động ξ cùng điện trở vào r, hoặc gồm nhiều nguồn điện được ghép thành bộ nguồn tất cả suất điện động ξb, điện trở trong rb và mạch ngoài gồm những điện trở.

→ Cần bắt buộc nhận dạng nhiều loại bộ nguồn và vận dụng công thức tương xứng để tính suất điện động với điện trở trong của bộ nguồn.

2. Mạch quanh đó của toàn mạch gồm thể là các điện trở hoặc các vật dẫn được đánh giá như các điện trở (ví dụ như những bóng đèn dây tóc) nối liền hai rất của nguồn điện.

→ Cần buộc phải nhận dạng với phân tích xem các điện trở này được mắc với nhau như thế như thế nào (nối tiếp hay tuy vậy song). Trường đoản cú đó vận dụng định luật Ôm đối với từng các loại đoạn mạch tương ứng cũng giống như tính điện trở tương tự của mỗi đoạn mạch với của mạch ngoài.

3. Áp dụng định luật Ôm đối với toàn mạch để tính cường độ mẫu điện mạch chính, suất điện động của nguồn điện tuyệt của bộ nguồn, hiệu điện thế mạch ngoài, công với công suất của nguồn điện, điện năng tiêu tốn của một đoạn mạch,… mà bài toán yêu cầu.

4. Các phương pháp cần sử dụng:

  

*

 

*
 
*
 
*

 

*
 
*

 (%).

*

II. Bài tập ví dụ một số trong những dạng toán toàn mạch

Bài tập 1: Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện bao gồm suất điện động E = 6 V và bao gồm điện trở trong r = 2Ω, các điện trở R1= 5Ω, R2 = 10Ω và R3= 3 Ω.a) Tính điện trở RN của mạch ngoài.

b) Tính cường độ loại điện I chạy qua nguồn điện với hiệu điện thế mạch ngoại trừ U.

c) Tính hiệu điện thế U1 giữa nhị đầu điện trở R1.

° giải đáp giải:

– Mạch gồm 3 điện trở mắc thông suốt (R1 nối tiếp R2 nối tiếp R3).

a) Điện trở mạch không tính là: RN = R1 + R2 + R3 = 5 + 10 + 3 = 18 (Ω).

b) Áp dụng định luật Ôm mang đến toàn mạch, ta có:

– Cường độ chiếc điện chạy qua nguồn điện là:

 

⇒ Hiệu điện thế mạch không tính là: U = I.RN = 0,3.18 = 5,4 (V).

c) Áp dụng định luật Ôm, hiệu điện thay giữa 2 đầu điện trở R1 là: U1 = I.R1 = 0,3.5 = 1,5 (V).

* bài bác tập 2: Một mạch điện gồm sơ đồ như hình vẽ, trong số ấy nguồn điện gồm suất điện động E = 12,5 V và tất cả điện trở trong r = 0,4 Ω; đèn điện Đ1 có ghi số 12V – 6W ; bóng đèn Đ2 loại 6 V – 4,5 W; Rb là một biến trở.

a) minh chứng rằng khi điều chỉnh biến trở Rb có trị số là 8 Ω thì những đèn Đ1 và Đ2 sáng bình thường.

b) Tính công suất Png và hiệu suất H của nguồn điện khi đó.

° lí giải giải:

– Mạch gồm Đ1 song song (Rb nối tiếp Đ2) giỏi viết gọn Đ1//(Rb nt Đ2).

a) Điện trở của mỗi đèn là:

 

– khi Rb = 8(Ω) thì ta có: R2b = R2 + Rb = 8 + 8 = 16(Ω)

⇒ Điện trở tương đương của mạch khi ấy là: 

 

⇒ Hiệu điện thế mạch ko kể là: UN = I.RN = 1,25.9,6 = 12 (V).

⇒ Cường độ dòng điện vào mạch thiết yếu là: 

– Cường độ cái điện trong những nhánh là:

 

– Cường độ cái điện qua mỗi đèn là: 

 IĐ1 = I1 = 0,5 (A). 

 IĐ2 = I2b = 0,75 (A).

– Cường độ loại điện định mức qua từng đèn là:

 

– bởi vậy ta thấy khi Rb = 8(Ω) thì cường độ dòng thực tiễn qua mỗi bóng đèn bởi với độ mạnh định nút của từng bóng, bởi vì đó các đèn sáng bình thường.

b) Công suất của nguồn điện khi đó là Png = ξ.I = 12,5.1,25 = 15,625 (W).

Xem thêm: Mẹo Chiên Cá Không Bị Bắn - 3 Cách Rán Cá Không Bị Bắn Dầu

⇒ Hiệu suất là H = (Un/ξ).100% = (12/12,5).100% = 0,96.100% = 96%.

* Bài tập 3: Có tám nguồn điện cùng các loại với cùng suất điện động E = 1,5 V với điện trở trong r = 1 Ω. Mắc những nguồn này thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm nhì dãy tuy vậy song để thắp sáng bóng đèn một số loại 6V – 6W.

Coi rằng nhẵn đèn gồm điện trở như khi sáng bình thường.

a) Vẽ sơ đồ mạch điện kín đáo gồm bộ nguồn và bóng đèn mạch ngoài.

b) Tính cường độ I của loại điện thực thụ chạy qua đèn điện và công suất điện phường của bóng đèn khi đó.

c) Tính công suất Pb của bộ nguồn, công suất Pi của mỗi nguồn trong bộ nguồn và hiệu điện thế Ui giữa hai cực của mỗi nguồn đó.

° lý giải giải:

a) Vẽ sơ đồ mạch điện có hai hàng mắc tuy vậy song, mỗi dãy gồm bao gồm 4 nguồn điện mắc nối tiếp như sau:b) Suất năng lượng điện động của cục nguồn là: ξb = 4ξ = 4.1,5 = 6(V).

– Điện trở trong của cục nguồn năng lượng điện là: 

– Điện trở của bóng đèn là:

– Áp dụng định điều khoản Ôm đến toàn mạch, ta tất cả cường độ cái điện chạy qua đèn là:

 

– hiệu suất của đèn điện là: phường = I2.R = (0,75)2.6 = 3,375 (W).

c) công suất của bộ nguồn là: Png = ξ.I = 6.0,75 = 4,5 (W);

– Do các nguồn như thể nhau nên công suất của từng nguồn là: Pi = Png/8 = 4,5/8 = 0,5625 (W);

– Cường độ chiếc điện qua từng nguồn là: Ii = I/2 = 0,75/2 = 0,375(A).

III. Một số trong những Bài tập vận dụng phương thức giải câu hỏi toàn mạch

* bài bác 1 trang 62 SGK đồ vật Lý 11: Cho mạch điện có sơ trang bị như hình 11.3, trong đó nguồn điện có suất điện hễ E = 6V và bao gồm điện trở trong không xứng đáng kể. Những điện trở R1 = R2 = 30Ω, R3 = 7,5Ω:a)Tính năng lượng điện trở tương tự RN của mạch ngoài.

b)Tính cường độ cái điện chạy qua mỗi điện trở mạch ngoài.

° Lời giải bài 1 trang 62 SGK thứ Lý 11: 

a) các điện trở mạch ngoài được mắc tuy nhiên song nhau(R1//R2//R3) , ta có:

 

b) Do nguồn điện tất cả điện trở trong không xứng đáng kể với 3 năng lượng điện trở mắc sóng song nên hiệu điện gắng hai đầu mối cung cấp điện với mỗi điện trở là: U1 = U2 = U3 = U = ξ = 6V.

⇒ Cường độ mẫu điện qua mỗi điện trở: 

   

– Kết luận: a) RN = 5Ω; I1 = 0,2A; b) I2 = 0,2A; I3 = 0,8A;

* Bài 2 trang 62 SGK vật dụng Lý 11: Cho mạch điện tất cả sơ vật dụng như hình dưới, trong các số ấy các ắc quy có suất điện động ξ1 = 12V; ξ2 = 6V và tất cả điện trở không xứng đáng kể. Những điện trở R1 = 4Ω; R2 = 8Ωa) Tính cường độ loại điện chạy vào mạch.

b) tính hiệu suất tiêu thụ năng lượng điện của mỗi năng lượng điện trở.

c) Tính công suất của mỗi ắc quy và năng lượng mà mỗi ắc quy cung cấp trong 5 phút.

° Lời giải bài 2 trang 62 SGK thứ Lý 11: 

a) Tính cường độ cái điện chạy vào mạch.

– vì 2 nguồn điện mắc thông liền nên suất điện động của cỗ nguồn ghép nối tiếp: ξb = ξ1 + ξ2 = 12 + 6 = 18 (V).

– Ta cũng thấy 2 điển trở R1 và R2 được mắc thông liền nên năng lượng điện trở tương đương của mạch ngoài bao gồm hai năng lượng điện trở mắc tiếp nối là: RN = R1 + R2 = 4 + 8 = 12(Ω).

– Áp dụng định biện pháp Ôm cho toàn mạch, ta có:

 

b) vị 2 năng lượng điện trở ghép nối liền với nguồn đề nghị I1 = I2 = I = 1,5A

⇒ công suất tiêu thụ của mỗi năng lượng điện trở R1, R2 tương ứng là:

 P1 = R1. I12 = 4. 1,52 = 9(W);

 P2 = R2 .I22 = 8. 1,52 = 18(W);

c) công suất của từng ắc quy hỗ trợ :

 Png(1) = ξ1.I = 12.1,5 = 18(W)

 Png(2) = ξ2.I = 6.1,5 = 9(W)

– năng lượng mỗi ắc quy cung cấp trong 5 phút:

Wng(1) = Png(1).t = 18.5.60 = 5400J

Wng(2) = Png(2).t = 9.5.60 = 2700J

– Kết luận: a) I = 1,5A; b) P1 = 9W; P2 = 18W; c) Png(1) = 18W; Png(2) = 9W; Wng(1) = 5400J; Wng(2) = 2700J.

* Bài 3 trang 62 SGK thứ Lý 11: Cho mạch điện tất cả sơ trang bị như hình dưới. Trong số đó nguồn điện bao gồm suất điện cồn E = 12V cùng điện trở vào r = 1,1Ω; năng lượng điện trở R = 0,1Ω.a) Điện trở x phải có trị số là từng nào để công suất tiêu thụ ở mạch không tính là phệ nhất? Tính công suất lớn số 1 đó.

b) Điện trở x phải có trị số là từng nào để hiệu suất tiêu thụ ở năng lượng điện trở này là phệ nhất? Tính công suất lớn số 1 đó.

° Lời giải bài 3 trang 62 SGK đồ dùng Lý 11: 

a) Tính điện trở x để công suất tiêu thụ nghỉ ngơi mạch ngoài là to nhất.

– Mạch ngoài bao gồm điện trở R mắc nối tiếp với điển trở x, đề xuất ta gồm điện trở tương tự là: RN = R + x = (0,1 + x) (Ω).

Xem thêm: Bật Mí Cách Khử Mùi Hôi Tủ Lạnh Lâu Ngày Không Dùng Giúp Chị Em Nội Trợ

– Cường độ loại điện vào mạch: 

– hiệu suất tiêu mạch bên cạnh là:

 

– Như vậy, để công suất phường lớn duy nhất (Pmax) thì mẫu mã số cần là nhỏ dại nhất (min), tức là: 

 

*

– Áp dụng bất đẳng thức Cô-si mang lại 2 số dương 

*
 và  ta có:

*

Dấu “=” xảy ra khi  

*

– lúc đó, giá trị cực đại của năng suất mạch bên cạnh là: 

b) hiệu suất tiêu thụ trên năng lượng điện trở x:

 

– Để hiệu suất Px đạt giá chỉ trị lớn nhất thì mẫu thức phải nhỏ nhất, tức là:

*

– Áp dụng đẳng thức Cô-si cho hai số dương  và 

*
 ta được:

Dấu “=” xảy ra khi, 

*

– khi đó, giá trị công suất lớn nhất là: 

*

Hy vọng với bài viết hệ thống lại Phương pháp giải một số trong những bài toán về toàn mạch lấy một ví dụ và bài tập vận dụng ở trên góp ích cho những em. Hồ hết góp ý và thắc mắc những em vui mắt để lại bình luận dưới nội dung bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận với hỗ trợ, chúc những em tiếp thu kiến thức tốt.