Bài trước các em đã tìm hiểu về điện trở của dây dẫn và tìm hiểu sơ qua về Định luật Ohm. Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn về khái niệm định luật Ôm là gì? Công thức tính như thế nào? Các ứng dụng của định luật Ôm? Bài viết hôm nay của x-lair.com sẽ giúp bạn giải đáp cặn kẽ những thắc mắc này nhé!
Định luật Ôm là một định luật vật lý về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế và điện trở.
Bạn đang xem: Định luật Ôm cho toàn mạch
Nội dung định luật Ôm là gì?
Nội dung định luật Ôm: Cường độ dòng điện qua hai điểm của một vật dẫn luôn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai điểm đó và cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với điện trở của vật dẫn.
Định luật Ôm được biểu diễn bằng hệ thống sau đó:
Trong đó:
I là cường độ dòng điện qua vật dẫn (đơn vị là ampe, kí hiệu: A)
U là hiệu điện thế trên vật dẫn (đơn vị là vôn, kí hiệu: V)
R là điện trở (đơn vị là ôm, ký hiệu: )
Hiệu điện thế của một dây dẫn là hiệu điện thế giữa hai đầu một nguồn
Điện trở dây dẫn (R) chỉ đặc trưng để cản trở dòng điện chạy qua.
xin lưu ý: theo định luật Ôm, điện trở R không phụ thuộc vào cường độ dòng điện và R luôn không đổi.
Lịch sử của luật Ohm
Định luật Ohm được đặt theo tên của nhà vật lý nổi tiếng người Đức – George Ohm. Định luật được xuất bản trong một bài báo vào năm 1827, mô tả các phép đo điện áp và dòng điện qua một mạch điện đơn giản bao gồm nhiều dây có độ dài khác nhau. Trên thực tế, ông đã trình bày một phương trình phức tạp hơn một chút so với phương trình trên để giải thích kết quả thí nghiệm của mình.
Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở
Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch chỉ chứa điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U đặt vào hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R.
Công thức định luật Ohm cho mạch được tính theo công thức sau:
Trong đó:
I là cường độ dòng điện qua dây dẫn (A)
U là hiệu điện thế trên dây dẫn (V)
R là điện trở (Ω)
Đối với đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp:
R = R1 + R2 + … + Rn
U = U1 + U2 + … + Un
Tôi = I1 = I2 = … = Trong
Đối với đoạn mạch có các điện trở mắc song song:
1/R = 1/R1 + 1/R2 +…+1/Rn
U = U1 = U2 = … = Un
Tôi = I1 +I2 + … + Trong
Định luật Ôm cho toàn mạch
Cuộc thí nghiệm:
Cho một mạch như hình dưới đây:
Trong đó ampe kế (có R rất nhỏ) đo cường độ I của dòng điện chạy trong mạch kín, vôn kế (có R rất lớn) đo hiệu điện thế mạch ngoài Un và biến trở cho phép thay đổi điện trở của mạch ngoài. .
Làm thí nghiệm với mạch này cho giá trị I và Un như bảng dưới đây:
Biểu đồ hiển thị các giá trị đo này:
Phát biểu định luật Ôm cho toàn mạch: Cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của đoạn mạch đó.
Công thức định luật Ôm cho toàn mạch
Công thức định luật ohm của toàn mạch được tính như sau:
Trong đó:
I : Cường độ dòng điện của mạch kín (A)E: Suất điện động (V)R : Điện trở ngoài (Ω)r : Điện trở trong (Ω)
Nhận xét từ biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch
Hiện tượng đoản mạch
Đây là hiện tượng xảy ra khi hai cực của nguồn điện chỉ được nối với nhau bằng dây dẫn có điện trở rất thấp.
Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch, dòng điện chạy qua mạch sẽ rất mạnh và gây ra đoản mạch, đây là một trong những nguyên nhân gây ra nhiều vụ cháy (RN ≈ 0):
Tôi = E/r
Định luật Ôm cho toàn mạch với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Công điện năng sản xuất trong thời gian t: A = E.It
Nhiệt lan tỏa khắp mạch
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
=> Định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa cơ năng.
hiệu quả cung cấp điện
Công thức tính hiệu suất của nguồn điện:
Nếu mạch ngoài chỉ có điện trở RN:
Bài tập vận dụng định luật Ôm
Bài 1: Điện trở tương đương của đoạn mạch AB có sơ đồ như hình bên là RAB = 10 Ω, trong đó các điện trở R1 = 7 Ω; R2 = 12Ω. Giá trị của điện trở Rx là giá trị nào dưới đây?
A. 9
B. 5
C.15
mất 4
Bài 2: Các điện trở R1 = 6 Ω, R2 = 9 Ω, R3 = 15 lần lượt cản được dòng điện có cường độ cao nhất I1 = 5A, I2 = 2A, I3 = 3A. Hiệu điện thế cực đại có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp là bao nhiêu?
MỘT.45V
B. 60V
C. 93V
D. 150V
Bài 3: Khi hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp với hiệu điện thế 1,2V thì dòng điện chạy qua chúng có độ lớn I = 0,12A.
a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp này.
b) Nếu mắc song song hai điện trở nói trên với hiệu điện thế 1,2V thì dòng điện chạy qua điện trở R1 có cường độ I1 gấp 1,5 lần cường độ I2 của dòng điện chạy qua điện trở R2. Tính các điện trở R1 và R2.
A. Rtđ = 10 , R1 = 4V, R2 = 6
B. Rtđ = 10Ω , R1 = 6V, R2 = 4
C. Rtđ = 2,4Ω, R1 = 4V, R2 = 6
D. Rtđ = 2,4Ω , R1 = 6V, R2 = 4
Bài 4: Cho mạch điện có sơ đồ như hình bên:
Trong đó các điện trở R1=14, R2=8, R3=24. Dòng điện qua R1 có cường độ I1 = 0,4 A. Tính cường độ dòng điện I2, I3 lần lượt đi qua các điện trở R2, R3?
A. I2 = 0,1A; I3 = 0,3A
B. I2 = 3A; I3 = 1A
C. I2 = 0,1A; I3 = 0,1A
D. I2 = 0,3A; I3 = 0,1A
Bài 5: Cho mạch điện như hình bên:
Trong đó có các điện trở R1 = 9Ω, R2 = 15Ω, R3 = 10Ω. Dòng điện qua R3 có độ lớn I3 = 0,3A. Tính hiệu điện thế U giữa hai điểm của đoạn mạch AB.
Xem thêm: Cách Tốt Nhất Để Giải Phương Trình Căn Bậc Hai, Giải Phương Trình Căn Căn
A. 6,5V
B. 2,5V
C. 7,5V
D. 5,5V
TRẢ LỜI:
Bài 1: DỄ DÀNG
Bài 2: BỎ CUỘC
Bài 3: A
Bài 4: DỄ DÀNG
Bài 5: TUỔI
Trên đây là bài viết tất tần tật lý thuyết về Định luật Ohm những gì bạn sẽ học trong vật lý. Hi vọng qua bài viết trên các bạn đã có thể nắm chắc lý thuyết và vận dụng vào làm bài tập. Cảm ơn bạn đã xem và đọc bài viết này.
