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

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

Video Giải Vật Lí 11 Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ - Thầy Lê Xuân Vượng (Giáo viên VietJack)

C1 trang 55 SGK: Hãy viết biểu thức liên hệ giữa suất điện động E với cường độ dòng điện I và các điện trở r, R, R1 của mạch điện kín (hình 10.1SGK)

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Trả lời:

Áp dụng định luật ôn cho toàn mạch:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

C2 trang 55 SGK: Hãy viết hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế UAB, cường độ dòng điện I và điện trở R1 đối với đoạn mạch hình 10.2b SGK

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Trả lời:

Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch chứa điện trở thuần :UAB = I.R1

C3 trang 56 SGK: Hãy viết hệ thức tính UBA đối với đoạn mạch hình 10.2a và tính hiệu điện thế này khi cho biết E = 6V; I = 0,5A; r = 0,3ω; và R = 5,7ω

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Trả lời:

Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

→ UBA = I.(r + R) – E

Vận dụng với: E = 6V; I = 0,5A; r = 0,3ω và R = 5,7ω

Ta có: UBA = 0,5.(0,3 + 5,7) – 6 = -3V

Bài 1 (trang 58 SGK Vật Lý 11) Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều như thế nào?

Lời giải:

Dòng điện này có chiều đi ra từ cực dương và đi vào cực âm của nguồn.

Bài 2 (trang 58 SGK Vật Lý 11): Trình bày các mối quan hệ đối với đoạn mạch chứa nguồn điện

Lời giải:

Xét một đoạn mạch chứa nguồn điện như hình 10.2a.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Trong đó dòng điện có chiều từ B đến A;

RAB là điện trở toàn phần trên đoạn mạch AB.

Các mối quan hệ giữa cường độ dòng điện I, hiệu điện thế UAB, suất điện động E:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11 hay UAB = E – I.(r + R)

Bài 3 (trang 58 SGK Vật Lý 11): Trình bày cách ghép các nguồn điện thành bộ nguồn nối tiếp và thành bộ nguồn song song. Trong từng trường hợp hãy viết công thức tính suất điện động của bộ nguồn và điện trở trong của nó.

Lời giải:

-Bộ nguồn nối tiếp gồm các nguồn ( ℰ 1;r1), ( ℰ 2;r2)…… ( ℰ n;rn) ghép nối tiếp băng cách ghép cực âm của nguồn điện trước được nối bằng dây dẫn với cực dương của nguồn điện tiếp sau tạo thành một dãy liên tiếp.

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn :

b= ℰ 1+ ℰ 2+…..+ ℰ n

Rb=r1+r2+ ... +rn

Trường hợp bộ nguồn gồm n nguồn giống nhau có cùng suất điện động ℰ và điện trở trong r ghép nối tiếp thì : ℰ b=n. ℰ và rb=n.r

-Bộ nguồn song song là bộ nguồn n nguồn giống nhau, trong đó cực dương của các nguồn được nối với một điểm A và cực âm của các nguồn được nối vào cùng một điểm B

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn : ℰ b= ℰ và rb=r/n

Bài 4 (trang 58 SGK Vật Lý 11): Một ắc quy có suất điện động và điện trở trong là ℰ =6V và r=0,6Ω .Sủa dụng ắc quy này để thắp sáng bóng đèn có ghi 6V-3W. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch (hình 10.8) và hiệu điện thế giữa hai cực của ắc quy khi đó

Lời giải:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Điện trở của bóng đèn: Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Cường độ dòng điện chạy trong mạch:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Xét đoạn mạch AB chứa nguồn (E, r) ta có:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

→ Hiệu điện thế giữa hai cực của Ắc quy:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Đáp án: a) I = 0,48A ; U = 5,712V

Bài 5 (trang 58 SGK Vật Lý 11): Hai nguồn điện có suất điện động và điện trở trong lần lượt là E1 = 4,5V, r1 = 3Ω; E2 = 3V; r2 = 2Ω. Mắc hai nguồn điện thành mạch điện kín như sơ đồ hình 10.6. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế UAB

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Lời giải:

Giả sử dòng điện trong mạch có chiều như hình vẽ.

Khi đó cả hai nguồn đều là nguồn phát (có chiều dòng điện đi ra từ cực dương)

Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta được:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

→ dòng điện có chiều đúng với chiều giả sử.

Xét đoạn mạch AB chứa nguồn (E1, r1) ta có:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

→ Hiệu điện thế: UAB = E1 – I.r1 = 4,5 – 1,5.3 = 0V

Đáp án: I = 1,5A; UAB = 0V

Bài 6 (trang 58 SGK Vật Lý 11): Trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.7, hai pin có cùng suất điện động E = 1,5V và điện trở trong r = 1Ω. Hai bóng đèn giống nhau có cùng số ghi trên đèn là 3V - 0,75W. Cho rằng điện trở của các đèn không thay đổi theo nhiệt độ.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

a) Các đèn có sáng bình thường không ? Vì sao?

b) Tính hiệu suất của bộ nguồn.

c) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin.

d) Nếu tháo bớt một đèn thì đèn còn lại có công suất tiêu thụ điện năng là bao nhiêu?

Lời giải:

Điện trở của mỗi bóng đèn: Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Vì mạch ngoài chứa 2 đền giống nhau mắc song song nên điện trở tương đương mạch ngoài là: RN = R/2 = 12/2 = 6Ω

Cường độ dòng điện qua mạch chính:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

(vì có 2 nguồn (E, r) ghép nối tiếp nên Eb = 2E, rb = 2r)

a) Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi đèn: Uđ = I.RN = 0,375.6 = 2,25V

Nhận xét: Uđ < Uđm = 3V nên hai đèn sáng mờ hơn bình thường.

b) Hiệu suất của bộ nguồn:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

c) Vì hai nguồn giống nhau ghép nối tiếp nên hiệu điện thế giữa hai cực mỗi pin:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

d) Nếu tháo bỏ một bóng đèn mạch ngoài chỉ còn 1 đèn nên điện trở mạch ngoài lúc này là: R’N = 12ω

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Hiệu điện thế ở hai đầu đèn lúc này:

U’đ = I. R’N = 0,214.12 = 2,568V

Nhận xét: U’đ > Uđ (2,568V > 2,25V) nên đèn còn lại sẽ sáng mạnh hơn lúc trước.

Đáp án: a) đèn sáng yếu hơn bình thường; b) H =75%

c) U1pin = 1,125V ; d) sáng mạnh hơn lúc trước.

Xem thêm các bài Giải bài tập Vật Lí 11 (có video) hay khác:

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 11 tại khoahoc.vietjack.com

GIẢM GIÁ 75% KHÓA HỌC VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Đăng ký khóa học tốt 11 dành cho teen 2k4 tại khoahoc.vietjack.com

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k4: fb.com/groups/hoctap2k4/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.


Các loạt bài lớp 11 khác
2004 - Toán Lý Hóa