dong dien khong doi

1. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
A/ LÍ THUYẾT:
I/ CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
1. Công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch
- Công của dòng điện chạy qua một đoạn mạchlà công của lực điện là di chuyển điện tích tự don tong
một đoạn mạch:
A = U.q = U.I.t (2)
(Công của dòng điện chạy trong một đoạn mạch cũng chính là điện năng tiêu thụ)
- Công suất:
P = A/t = U.I (3)
2. Công và công suất của nguồn điện
- Trong một mạch điện kín công của nguồn điện là cho điện tích chuyển động thành dòng tạo thành
dòng điện
Anguồn = Ađiện + Alạ = Ađiện trong + Ađiện ngoài + Alạ = 0 + qξ
Anguồn = ξI.t ; Pnguồn = ξI (4)
3. Công suất tiêu thụ của một số các thiết bị
tiêu thụ điện
a. Thiết bị tỏa nhiệt(điện trở R)
U2
Q = UIt = I2Rt = .t ; PTỏa nhiệt = I2R (5)
R
b. Máy thu điện: Điện năng tiêu thụ biến thành = Dạng năng lượng khác(hóa năng, cơ năng) + Nhiệt
năng
A = A'+ Q = ξ'.I.t + I2r't
Pmáy = ξ'.I + I2r' (6)
II/ ĐỊNH LUẬT ÔM CHO TOÀN MẠCH VÀ MẮC NGUỒN THÀNH BỘ
1. Định luật Ôm cho toàn mạch
a. Tổng quát
- Xuất phát: Anguồn = Amay + Qtoa nhiet ξ ,r ξ' ,r'
ξ −ξ'
I = (7)
r + r '+Rngoai R
- Lấy một số ví dụ
=> Chú ý: Ra cực nào dấu cực đó
b. Mạch điện chỉ chứa nguồn ξ ,r
ξ
I = (8)
r + Rngoai R
Chú ý:
Unguồn = I.Rngoài = ξ - I.r (9)
- Nếu mạch hở: I = 0 => U = ξ
- Nếu nguồn có r = 0 => U = ξ
2. Mắc nguồn thành bộ (10)
a) Mắc nối tiếp:
1

2. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
Eb= E1 + E2 + … + En ; rb = r1 + r2 + … + rn.
Nếu n nguồn giống nhau (mỗi nguồn có sđđ e, điện trở trong r) mắc nối tiếp thì: Eb= ne ; rb = nr.
b) Mắc xung đối: Giả sử E1 > E2 thì Eb= E1 - E2 ; rb = r1 + r2.
Nguồn có sđđ lớn hơn sẽ phát dòng, nguồn còn lại là máy thu.
c) Mắc song song:
+ n nguồn giống nhau (mỗi nguồn có sđđ e, điện trở trong r) mắc song song thành n dãy (nhánh, hàng)
r
+Eb= e ( = sđđ của một dãy); rb = điện trở trong của một dãy/ số dãy.
n
d) Mắc hỗn hợp đối xứng:
+ N nguồn giống nhau (mỗi nguồn có sđđ e, điện trở trong r) mắc song song thành n dãy, mỗi dãy
gồm m nguồn mắc nối tiếp.
mr
Eb= me ; rb = .
n
III. ĐỊNH LUẬT ÔM CHO CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH
1. Đoạn mạch tổng quát
E, r E', r'
A R B
U AB + ξ − ξ ' • •
I AB = (Ra cực nào dấu cực đấy) I I I
r + r '+ R
Lấy ví dụ: UAB = IAB(R + r + r') – E + E' (Vào cực nào dấu cực đấy)
2. Các trường hợp riêng
♣) Chứa nguồn phát dòng :
E, r
a) I
A• •B
UAB = E – Ir hay UBA = Ir – E (UBA lấy theo chiều dòng điện từ B đến A)
U BA + E
Ta cũng có thể viết: I = (UBA lấy theo chiều dòng điện từ B đến A)
r
E, r
b) I I R
A• • •B
C
UAB = E – I(R + r ) hay UBA = I(r + R) – E
U BA + E
Ta cũng có thể viết: I = (UBA lấy theo chiều dòng điện từ B đến A)
r+R
♣) Chứa máy thu :
a)
E, r
I
A• •B
UAB = E + Ir (UAB lấy theo chiều dòng điện từ A đến B)
U AB − E
Ta cũng có thể viết: I = (UAB lấy theo chiều dòng điện từ A đến B)
r
E, r
I I R
A• • •B 2
C

3. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
b)
UAB = E + I(R + r ) (UAB lấy theo chiều dòng điện từ A đến B).
U AB − E
Ta cũng có thể viết: I = (UAB lấy theo chiều dòng điện từ A đến B).
r+R
♣) Chứa R :
U AB
I AB =
R
B/ BÀI TẬP
DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT ÔM CHO TOÀN MẠCH
I/ PHƯƠNG PHÁP
- Định luật Ôm cho đoạn mạch dùng khi
+ Tính cường độ dòng điện qua mạch chính
+ Biết được công thức tính eb và rb
- Các bước làm
+ Đọc sơ đồ nguồn: Tính eb và rb
+ Đọc sơ đồ mạch ngoài, tính RN
+ Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch để tìm I
+ Áp dụng định luật Ôm cho các đoạn mạch để tìm U và I các nhánh
II/ VÍ DỤ V
Mạch điện thông thường (1 nguồn) ξ ,r R4
Ví dụ 1:
R1 R2
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
R1 = 8 Ω; R2 = 3Ω; R3 = 6Ω; R4 = 4Ω; E = 15V, r = 1Ω R3
C = 3µF, Rv vô cùng lớn
a. Xác định cường độ dòng điện chạy trong mạch
b. Xác định số chỉ của Vôn kế C
c. Xác định điện tích của tụ ξ ,r R5
Ví dụ 2:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ A
R1 = R3 =15 Ω; R2 = 10Ω; R4 = 9Ω; R5 = 3Ω; E = 24V, r = 1,5Ω R1 R2 R3
C = 2µF, RA không đáng kể R4
a. Xác định số chỉ và chiều dòng điện qua Ampe kế
b. Xác định năng lượng của tụ
C
Ví dụ 3: A
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ ξ1 ,r1 ξ2 ,r2
R1 = 15 Ω; R2 = 10Ω; R3 =20 Ω; R4 = 9Ω; E1 = 24V,E2 =20V; r1 = 2Ω; R1 R4 r2
= 1Ω, RA không đáng kể; RV có điện trở rất lớn
a. Xác định số chỉ Vôn kế V1 và A R3
b. Tính công suất tỏa nhiệt trên R3 R2
c. Tính hiệu suất của nguồn ξ2 V
1
3

4. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
d. Thay A bằng một vôn kế V2 có điện trở vô cùng lớn. Hãy xác định số chỉ của V2
Mạch điện có chứa nhiều nguồn V
Ví dụ 4: R5
ξ1 ,r1 ξ2 ,r2
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
R1 R2
R1 = 8 Ω; R2 = 6Ω; R3 =12 Ω; R4 = 4Ω; R5 = 6Ω, E1 = 4V,E2 =6V; r1
= r2 = 0,5Ω, RA không đáng kể; RV có điện trở rất lớn
R3
a. Tính cường độ dòng điện trong mạch chính R4
b. Tính số chỉ của Vôn kế A
c. Tính số chỉ của Ampe kế
Ví dụ 5:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
R1 = 8 Ω; R2 = 6Ω; R3 =12 Ω; R4 = 4Ω; R5 = 6Ω, E1 = 9V, E2 =3V, E3 = 10V; r1 = r2 = r3= 1Ω
a. Tính cường độ dòng điện trong mạch chính. Chỉ rõ đâu là nguồn điện đâu là máy thu
b. Xác định hiệu điện thế giữa hai điểm AB
Ví dụ 6:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
6 nguồn giống hết nhau và có E = 5V, r1 = 1Ω
R1 = 12 Ω; R2 = 6Ω; R3 =R4 = 4Ω; C = 2nF
a. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính
b. Xác định số chỉ của Vôn kế
c. Tính điện tích của tụ C
Ví dụ 7:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
5 nguồn giống hết nhau và có E = 8V, r1 = 2Ω
R1 = 6 Ω; R2 = 9Ω; R3 =R4 = 5Ω; C = 12nF
a. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính
b. Xác định số chỉ của Ampe kế
c. Tính điện tích của tụ C
Ví dụ 8:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
5 nguồn giống hết nhau và có E = 6V, r = 2Ω
R1 = 7Ω; R2 = 3Ω; R3 =R4 = 8Ω
a. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính
b. Tính hiện điện thế UAB và UAM
Ví dụ 9: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ V
ξ ,r ξ ,r
E = 6V, r = 2Ω,. R1 = 12Ω; R2 = 10Ω; R3 =15Ω; Đ: 3V - 1W
C1 = 2nF, C2 = 8nF; Vôn kế có điện trở vô cùng lớn ξ ,r
ξ ,r
Ampe kế có điện trở không đáng kể
a. Xác định cường độ dùng điện chạy trong mạch chính R1 R2
b. Xác định số chỉ của V và Ampe kế
c. Xác định điện tích trên tụ Đ A
R3
4
C C

5. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
Ví dụ 10:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
5 nguồn giống hết nhau và có E, r = 10Ω
R1 = R2 = R3 =40Ω; R4 = 30Ω, RA = 0
Biết Ampe kế chỉ 0,5A.
a. Tính suất điện động của Nguồn (đ/s: 18v)
b. Đổi vị trí của A và nguồn . Hãy xác định cường độ dòng điện qua R3
Ví dụ 11:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
6nguồn giống hết nhau và có E = 3V, r = 1Ω
Đ1: 3V - 1W; Đ2 : 6V - 3W
a. Cho R1 = 11Ω; R2 = 6Ω. Tính cường độ dòng điện và hiệu điện thế qua mỗi bóng đèn và nhận xét về
độ sáng của mỗi đèn
b. Tìm R1 và R2 để các đèn sáng bình thường
III/ BÀI TẬP VỀ NHÀ
Bài 1:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
có E = 10V, r1 = 0,5Ω
R1 = 3 Ω; R2 = 10Ω; R3 =15Ω; R4 = 9Ω; C = 6pF
a. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính
b. Tính điện tích của tụ C
Đ/S: I = 2A; Q = 36pF
Bài 2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
Biết E = 12V; r = 0,4Ω; R1 = 10Ω, R2 = 15Ω, R3 = 6Ω, R4 =3Ω, A R5
R1 R2 R3
=2Ω. Coi Ampe kế có điện trở không đáng kể. M D N
C R4
a. Tính số chỉ của các Ampe kế R5
b. Tính hiệu điện thế UMN
ξ ,r
Đ/S: IA = 1,52A; UMN = 7,2V
Bài 3: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
Biết E = 15V; r = 0,5Ω; R1 = 4Ω ; R2 = 2Ω; R3 = 8Ω; R4 = 4Ω ; R5 = 2,40Ω; R6 = 4Ω .Coi các Ampe kế
có điện trở không đáng kể.
a. Tính cường độ dòng điện trong mạch chính
b. Xác đinh số chỉ của Ampe kế
Đ/S: I = 6A; IA1 = 4A; IA2 = 5A
Bài 4:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ: R1= 4 Ω ; R2 = 2 Ω ; R3 = 6 Ω ,
R4= R5 = 6 Ω, E= 15V , r = 1 Ω ,E' = 3V , r’ = 1 Ω
5

6. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
a. Tính cường độ dòng điện qua mạch chính
b. Tính số UAB; UCD; UMD
c. Tính công suất của nguồn và máy thu
Đ/S: I = 1A; UAB = 4V; UCD= - 2/3V; UMD = 34/3V; PN = 15W, PMT = 4W
Bài 5:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
Biết E1 = 10V; E2 = 51V; E3 = 26V r1 = r2 = r3= 0,5Ω; R1 = 10Ω ; R2 = 20Ω; R3 = 30Ω; C = 3nC; Coi
các Ampe kế có điện trở không đáng kể.
a. Tính cường độ dòng điện trong mạch chính
b. Xác định số chỉ của các Ampe kế
c.Tính điện tích của tụ
d. Thay A1 bằng một vôn kế có điện trở vô cùng lớn. Hãy xác định số chỉ của Vôn kế
(Đ/S: I = 1A; IA1 = 95A; IA2 = 0,5A; Q = 30nC; UV = 50V)
Bài 6:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ V
Biết E = 12V; r1 = 1Ω; R1 = 12Ω ; R4 = 2Ω; Coi Ampe kế có điện trở ξ ,r
không đáng kể.
Khi K mở thì Ampe kế chỉ 1,5A, Vôn kế chỉ 10V R1 R3
a. Tính R2 và R3
b. Xác định số chỉ của các Ampe kế và Vôn kế khi K đóng A R4
Đ/S: R2 = 4; R3 = 2; UV = 9,6V; IA = 0,6A R2 K
Bài 7:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
Biết r = 1Ω; R1 = 1Ω ; R2= 4Ω; R3 = 3Ω ; R4= 8Ω,
C = 6µF, Q = 9.10-6C
Tính E
Đ/S : E = 24V;
Bài 8: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
Biết r = 10Ω; R1 = R2= 12Ω; R3 = 6Ω ; Ampkế A1 chỉ 0,6A
A1
a. Tính E ) R1 R2 R3
b. Xác định số chỉ của A2
Đ/S: 5,2V, 0,4A A2
ξ ,r
DẠNG 2: ĐỊNH LUẬT ÔM CHO CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH
I/ PHƯƠNG PHÁP
- Các bước làm
+ Xác định chiều dòng điện qua các đoạn (Nếu không biết giả sử)
+ Viết biểu thức định luật Ôm cho các đoạn mạch
U +ξ −ξ' ξ1 ,r
I AB = AB (Ra cực nào dấu cực đấy)
r + r '+ R
ξ2 ,r
6
R

7. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
Hoặc UAB = IAB(R + r + r') – E + E' (Vào cực nào dấu cực đấy)
II/ VÍ DỤ
Ví dụ 1: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
Biết E1 = 10V; E2 = 32V; r1 = 2, r2 = 1Ω; R = 4Ω
Tính cường độ dòng điện chạy trong các nhánh
Ví dụ 2:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
2 nguồn giống hết nhau và có E = 10V, r1 = 2Ω
R1 = 8 Ω; R2 = R3 =R4 = 10Ω
a. Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và qua các R
b. Tính UMN
Ví dụ 3:
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
5 nguồn giống hết nhau và có E = 8V, r1 = 2Ω
R1 = 6 Ω; R2 = 9Ω; R3 =R4 = 5Ω; C = 12nF
a. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính
b. Xác định số chỉ của Ampe kế
c. Tính điện tích của tụ C
Ví dụ 4:Cho mạch điện có sơ đồ. Cho biết ξ1 = 18 V; r1 = 4 Ω ; ξ2 =10,5 V; r2 = 2,4Ω; R1 = 1 Ω; R2 = 3
Ω; RA = 2 Ω; C = 2 µF. TÍnh cường độ dòng điện qua ξ1 ; số chỉ của ampe kế, hiệu điện thế và điện
tích trên tụ C trong hai trường hợp:
a. K mở (IA = 0; q = C.UAB = 2,7.10-5C) ξ1,r
b. K đóng; (IA = 1,8 A, q = 10,8 µC)
R1 R2
Ví dụ 5: Cho mạch điện có sơ đồ. Cho biết ξ1 = 16 V; r1 = 2 Ω ; ξ2 =1 V; ξ2,r
r2 = 1Ω; R2 = 4Ω; Đ : 3V - 3W R3 A Đ
Đèn sáng bình thường, IA chỉbằng 0
Tính R1 và R2
Đ/s: 1; 7
BÀI TẬP VỀ NHÀ:
Bài 1: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
2 nguồn E1 = 10V, r1 = 2Ω; E2 = 20V,r2 = 1Ω
R1 = 8 Ω; R2 = 4Ω , R = 10Ω
a. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính
b. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm M và N
7

8. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
ξ1 ,r1 R1
Bài 2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
3 nguồn E1 = 10V, r1 = 0,5Ω; E2 = 20V,r2 = 2Ω; E3 = 12V, r3 = 2Ω; V
ξ2 ,r2
R1 = 1,5 Ω; R2 = 4Ω
a. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính ξ3, r3 R2
b. Xác định số chỉ của Vôn kế
Bài 3: Cho mạch điện ξ1 = 1,9 V; r1 = 0,3 Ω ; ξ2 =1,7 V; ξ3 =1,6 V ; r2 = r3 = 0,1 Ω; Ampe kế chỉ số 0.
Tính điện trở R và cường độ dòng điện qua các mạch nhánh.(R = 0,8 Ω )
Bài SGT: 24.13 và 24.14; 24.21
DẠNG 3: BÀI TÓAN VỀ CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
I/ PHƯƠNG PHÁP
- Tính công, công suất:
Áp dụng các công thức tính công và công suất
- Biện luận:
+ Lập biểu thức của đaị lượng cần tìm lớn nhất, nhỏ nhất theo biến
+ Sử dụng lập luận (tử mẫu, bất đẳng thức côsi....)
II/ VÍ DỤ
Ví dụ 1: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ E = 12V, r = 2Ω A B
a. Cho R = 10Ω. Tính công suất tỏa nhiệt trên R, nguồn, công suất của nguồn, E, r
hiệu suất của nguồn R
b. Tìm R để công suất trên R là lớn nhất? Tính công suất đó?
c. Tính R để công suất tỏa nhiệt trên R là 36W
Bài giải:
a) Tìm R để công suất mạch ngoài lớn nhất và tính công lớn nhất này. (R = ? để PNmax ; PNmax = ?)
RE 2 E
Ta có : Công suất mạch ngoài PN = RI2 = (R + r)2 với I =
R+r
E2 E2
2
= 2
PN =  R + r   r  .
 ÷  R+ ÷
 R   R
r r
Theo bất đẳng thức Cô-si (Cauchy), ta có: R + ≥2 R. =2 r
R R
r E2 E2
⇒ PNmax khi R = tức là khi R = r. Dễ dàng tính được PNmax = = .
( )
2
R 2 r 4r
E2
b) Tìm giá trị R ứng với một giá trị công suất tiêu thụ mạch ngoài xác định P (với P < Pmax = ).
4r
RE 2
Từ P = RI = (R + r)2 ⇒ Phương trình bậc 2 ẩn số R: PR 2 – (E
2 2
– 2Pr)R + E, r
Pr2 = 0
Ta tìm được hai giá trị R1 và R2 thỏa mãn. R
Chú ý : Ta có : R1.R2 = r 2 . R1
8
R2

9. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
Ví dụ 2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ E = 12V, r = 5Ω, R1 = 3, R2 = 6Ω, R3 là một biến trở
a. Cho R3 = 12Ω. Tính công suất tỏa nhiệt trên R3
b. Tìm R3 để công suất tiêu tỏa nhiệt trên nguồn là lớn nhất?
c. Tính R3 để công suất tỏa nhiệt trên mạch ngoài là lớn nhất? Tìm công suất đó
d. Tìn R3 để công suất tỏa nhiệt trên R3 là lớn nhất
BÀI VỀ NHÀ:
9

10. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
Ví dụ 2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ E = 12V, r = 5Ω, R1 = 3, R2 = 6Ω, R3 là một biến trở
a. Cho R3 = 12Ω. Tính công suất tỏa nhiệt trên R3
b. Tìm R3 để công suất tiêu tỏa nhiệt trên nguồn là lớn nhất?
c. Tính R3 để công suất tỏa nhiệt trên mạch ngoài là lớn nhất? Tìm công suất đó
d. Tìn R3 để công suất tỏa nhiệt trên R3 là lớn nhất
BÀI VỀ NHÀ:
9

11. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
Ví dụ 2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ E = 12V, r = 5Ω, R1 = 3, R2 = 6Ω, R3 là một biến trở
a. Cho R3 = 12Ω. Tính công suất tỏa nhiệt trên R3
b. Tìm R3 để công suất tiêu tỏa nhiệt trên nguồn là lớn nhất?
c. Tính R3 để công suất tỏa nhiệt trên mạch ngoài là lớn nhất? Tìm công suất đó
d. Tìn R3 để công suất tỏa nhiệt trên R3 là lớn nhất
BÀI VỀ NHÀ:
9

12. TÀI LIỆU ÔN TẬP KHỐI 11 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
Ví dụ 2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ E = 12V, r = 5Ω, R1 = 3, R2 = 6Ω, R3 là một biến trở
a. Cho R3 = 12Ω. Tính công suất tỏa nhiệt trên R3
b. Tìm R3 để công suất tiêu tỏa nhiệt trên nguồn là lớn nhất?
c. Tính R3 để công suất tỏa nhiệt trên mạch ngoài là lớn nhất? Tìm công suất đó
d. Tìn R3 để công suất tỏa nhiệt trên R3 là lớn nhất
BÀI VỀ NHÀ:
9