Vật lý 11 Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ


Khi giải bài tập về bộ nguồn điện ta thường gặp các đoạn mạch chứa nguồn điện. Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta tìm hiểu về mối liên quan giữa hiệu điện thếcường độ dòng điện trong đoạn mạch chứa nguồn điện, các đặc điểm suất điện động, điện trở trong của bộ nguồn khi ghép các nguồn điện với nhau.

Mời các em cùng nghiên cứu nội dung Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ.

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Đoạn mạch có chứa nguồn điện ( nguồn phát điện)

  • Đoạn mạch có chứa nguồn điện, dòng điện có chiều đi tới cực âm và đi ra từ cực dương.

\({U_{AB}} = E{\rm{ }}-{\rm{ }}I\left( {r{\rm{ }} + {\rm{ }}R} \right)\)

  • Hay \(I = \frac{{E - {U_{AB}}}}{{r + R}} = \frac{{E - {U_{AB}}}}{{{R_{AB}}}}\)

  • Lưu ý : Chiều tính hiệu điện thế \({U_{AB}}\)  là chiều từ A đến B : Nếu đi theo chiều này mà gặp cực dương của nguồn trước thì suất điện động được lấy giá trị dương , dòng điện có chiều từ B đến A ngược với chiều tính hiệu điện thế thì tổng độ giảm điện thế \(I\left( {r + {\rm{ }}R} \right)\)  được lấy giá trị âm

1.2. Ghép các nguồn thành bộ

1.2.1. Bộ nguồn ghép nối tiếp:

  • Bộ nguồn nối tiếp là bộ nguồn gồm n nguồn điện được ghép nối tiếp với nhau, trong đó cực âm của nguồn điện trước được nối bằng dây dẫn với cực dương của nguồn điện tiếp sau thành dãy liên tiếp.

\(\begin{array}{l}
{E_b} = {E_1} + {E_2} +  \ldots .. + {E_n}\\
{r_b} = {r_1} + {r_2} +  \ldots  + {r_n}
\end{array}\)

  • Nếu có n nguồn điện giống nhau có suất điện động E và điện trở trong r  mắc nối tiếp thì suất điện động \({E_b}\) và điện trở \({r_b}\) của bộ:

\({E_b} = nE\)   và  \({{\rm{r}}_{\rm{b}}}{\rm{ =  nr}}\).

1.2.2. Bộ nguồn ghép song song:

  • Bộ nguồn song song là bộ nguồn gồm n nguồn điện giống nhau được ghép song song với nhau, trong đó nối cực dương của các nguồn vào cùng điểm A và nối các cực âm các nguồn vào cùng điểm B.

  • Nếu có m nguồn giống nhau mỗi nguồn có suất điện động E và điện trở trong r ghép song song thì:

\({E_b} = E\); \({r_b} = \frac{r}{m}\)

1.3. Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng

  • Nếu có m dãy, mỗi dãy có n nguồn mỗi nguồn có suất điện động E, điện trở trong r ghép nối tiếp  thì :

\({E_{b}} = n.E{\rm{ }};{\rm{ }}{r_b} = \frac{{nr}}{m}\)

Bài tập minh họa

Bài 1:

Cho mạch điện như hình vẽ

\(\xi  = 6V;r = 1\Omega \); \(R = 2\Omega ;{U_{AB}} = 3V\) . Tìm I? 

Hướng dẫn giải

  • Ta có:

\(I = \frac{{\xi  - {U_{AB}}}}{{R + r}} = \frac{{6 - 3}}{{2 + 1}} = 1(A)\)

Bài 2:

Cho mạch điện như hình vẽ:

\(\xi  = 6V;r = 1\Omega \) ; \(R = 2\Omega ;{\rm{ }}I = 3A\) . Tìm UAB ?

Hướng dẫn giải

  • Ta có:

\({U_{AB}} =  - \xi  + I(r + R)\)

  • Suy ra:  \({U_{AB}} =  - 6 + 1\left( {2 + 1} \right) = 3V\)

Bài 3:

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Biết: \(\xi  = 1,5{\rm{ }}V,r = 1\Omega ,{\rm{ }}R = 6\Omega \).

Tính cường độ dòng điện qua mạch chính.

Hướng dẫn giải

  • Ta có:

\({\xi _b} = 2\xi  + 3\xi  = 5\xi  = 5.1,5 = 7,5V\)

\({r_b} = \frac{{2r}}{2} + 3r = 4r = 4\Omega \)

  • Vậy, theo công thức định luật Ohm, cường độ dòng điện qua mạch chính là: 

\(I = \frac{{{\xi _b}}}{{R + {r_b}}} = \frac{{7,5}}{{6 + 4}} = 0,75A\)

3. Luyện tập Bài 10 Vật lý 11

Qua bài giảng Ghép các nguồn điện thành bộ này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

  • Viết được công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc nối tiếp, mắc song song đơn giản

  • Nhận biết được, trên sơ đồ và trong thực tế, bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc song song đơn giản.

  • Tính được suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn ghép

3.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 10 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

Câu 5- Câu 11: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

3.2. Bài tập SGK và Nâng cao 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 10 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 58 SGK Vật lý 11

Bài tập 2 trang 58 SGK Vật lý 11

Bài tập 3 trang 58 SGK Vật lý 11

Bài tập 4 trang 58 SGK Vật lý 11

Bài tập 5 trang 58 SGK Vật lý 11

4. Hỏi đáp Bài 10 Chương 2 Vật lý 11

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

-- Mod Vật Lý 11 HỌC247