Học tốt Vật lí 11 bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

A/ TRẢ LỜI CÂU HỎI C1, C2, C3 SGK VẬT LÝ 11 BÀI 10
C1. Hãy viết hệ 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)
Trả lời:

Hệ thức liên hệ giữa suất điện động E với cường độ dòng điện I và các điện trở trong mạch điện kín:
I =

C2. 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
Trả lời:
I =

C3. Hãy viết hệ thức tính U_AB 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:
Hệ thức liên hệ giữa U_AB, I và các điện trở r, R trên đoạn mạch AB chứa nguồn (E, r) và R.
I =  =
=> I(r+R) = E + U_AB => U_AB = I(r+R) - E
Vận dụng với: E = 6V, I = 0,5A, r = 0,3Ω, R = 5,7Ω.
Vậy U_AB = 0,5(0,3 + 5,7) - 6 = -3 (V)

B/ TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 11 BÀI 10 TRANG 58
1. Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều như thế nào?
Trả lời:
Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều đi ra từ cực dương và đi tới cực âm của nguồn.

2. Trình bày các mối quan hệ đối với đoạn mạch chứa nguồn điện?
Trả lời:
Các mối quan hệ đối với đoạn mạch chứa nguồn điện:
I =  hay U_AB = E - I.(r+R)
Trong đó: R_AB là điện trở tổng cộng trên đoạn AB và dòng điện có chiều từ B -> A.

3. Trình bày cách ghép các nguồn diện 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.
Trả lời:
- Bộ nguồn nối tiếp gồm các nguồn (₁;r₁), (₂;r₂)…… (_n;r_n) ghép nối tiếp bằng 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= ₁+ ₂+…..+ _n

R_b = r₁ + r₂ + ... + r_n
Trường hợp bộ nguồn gồm n nguồn giống nhau có cùng suất điện động và điện trở trong r ghép nối tiếp thì : _b = n. và r_b = 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 : _b=  và r_b= r/n
4. Một bộ ắc quy có suất điện động và điện trở trong là  = 6V và r = 0,6Ω . Sử 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.
Giải:

Mắc mạch điện như hình vẽ 10.6:
R_Đ =  = 12 (Ω)
Cường độ dòng điện chạy trong mạch
I =  =  = 0,48 (A)
Xét đoạn mạch AB chứa nguồn (E, r) ta có:
I =
Hiệu điện thế giữa hai cực nguồn:
U_AB = E – rI = 6 - 0,6.0,48 = 5,712 (V)

5. 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:

                Hình 10.7
Cường độ dòng điện chạy trong mạch (hình 10.7)
I =  =  = 1,5 (A)
Xét đoạn mạch AB chứa nguồn (E_1, r₁)
I =
=> U_AB = E₁ – rI= 4,5-3.1,5 = 0 (V)
Đáp số: I = 1,5 (A)
U_AB = 0 (V)
 
6. 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.
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?
Giải:
Điện trở mỗi bóng đèn
R_Đ =  =  = 12 (Ω)