Lý thuyết Định luật Ôm đối với toàn mạch hay, chi tiết

A. Tóm tắt lý thuyết

1. Định luật Ôm đối với toàn mạch:

• Định luật Ôm đối với toàn mạch:

Cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuậnvới

suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với

điện trở toàn phần của mạch đó:

trong đó: E là suất điện đông của nguồn (V)

r là điện trở trong của nguồn điện

R_N là điện trở tương đương của mạch ngoài

• Hiệu điện thế mạch ngoài (hay hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện):

2. Nhận xét:

• Hiện tượng đoản mạch: xảy ra khi nối 2 cực của nguồn điện chỉ bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Khi đoản mạch, dòng điện chạy qua có cường độ lớn và có hại.

• Công của nguồn điện bằng nhiệt lượng sản ra ở mạch ngoài và mạch trong:

• Hiệu suất của nguồn điện:

B. Kỹ năng giải bài tập

Áp dụng các công thức:

- Định luật Ôm đối với toàn mạch:

- Hiệu điện thế mạch ngoài: U_N = I.R_N = E - Ir

- Hiệu suất của nguồn điện:

C. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài

A. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.

B. tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.

C. giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.

D. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.

Hướng dẫn:

Chọn C.

Ta có hiệu điện thế mạch ngoài U_N = I.R_N = E - Ir ⇒ khi I tăng thì U_N giảm.

Câu 2: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch chỉ chứa điện trở R tỉ lệ với hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R.

B. Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phàn của mạch.

C. Công suất của dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

D. Nhiệt lượng toả ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật.

Hướng dẫn:

Chọn D.

Nhiệt lượng toả ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật.

Câu 3: Một nguồn điện có điện trở trong 0,1Ω được mắc với điện trở 4,8Ω thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Cường độ dòng điện trong mạch là

A. I = 120 (A).              B. I = 12 (A).

C. I = 2,5 (A).              D. I = 25 (A).

Hướng dẫn:

Chọn C.

Cường độ dòng điện trong mạch là

Câu 4: Một nguồn điện có điện trở trong 0,1Ω được mắc với điện trở 4,8Ω thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Suất điện động của nguồn điện là:

A. E = 12,00 (V).              B. E = 12,25 (V).

C. E = 14,50 (V).              D. E = 11,75 (V).

Hướng dẫn:

Chọn B.

Cường độ dòng điện trong mạch là

⇒ Suất điện động của nguồn điện là: E = I(r + R) = 12,25(V)

Câu 5: Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 (W) thì điện trở R phải có giá trị

A. R = 1 (Ω).              B. R = 2 (Ω).

C. R = 3 (Ω).              D. R = 6 (Ω).

Hướng dẫn:

Chọn A.

Công suất tiêu thụ mạch ngoài:

Câu 6: Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt hai bóng đèn có điện trở R₁ = 2 (Ω) và R₂ = 8 (Ω), khi đó công suất tiêu thụ của hai bóng đèn là như nhau. Điện trở trong của nguồn điện là:

A. r = 2 (Ω).              B. r = 3 (Ω).

C. r = 4 (Ω).              D. r = 6 (Ω).

Hướng dẫn:

Ta có: 

Mà 

Câu 7: Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị

A. R = 1 (Ω).             B. R = 2 (Ω).

C. R = 3 (Ω).             D. R = 4 (Ω).

Hướng dẫn:

Chọn B.

Công suất tiêu thụ mạch ngoài:

Mà 

Câu 8: Biết rằng khi điện trở mạch ngoài của một nguồn điện tăng từ R₁ = 3 (Ω) đến R₂ = 10,5 (Ω) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn tăng gấp hai lần. Điện trở trong của nguồn điện đó là:

A. r = 7,5 (Ω).              B. r = 6,75 (Ω).

C. r = 10,5 (Ω).             D. r = 7 (Ω).

Hướng dẫn:

Chọn D.

Ta có hiệu điện thế mạch ngoài

Mà

Câu 9: Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r = 2,5 (Ω), mạch ngoài gồm điện trở R₁ = 0,5 (Ω) mắc nối tiếp với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị

A. R = 1 (Ω).              B. R = 2 (Ω).

C. R = 3 (Ω).              D. R = 4 (Ω).

Hướng dẫn:

Chọn B.

Công suất tiêu thụ mạch ngoài:

Mà 

Câu 10: Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r = 2,5 (Ω), mạch ngoài gồm điện trở R₁ = 0,5 (Ω) mắc nối tiếp với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị

A. R = 1 (Ω)              B. R = 2 (Ω).

C. R = 3 (Ω).              D. R = 4 (Ω).

Hướng dẫn:

Chọn C.

Công suất tiêu thụ trên điện trở:

Mà