Công thức định luật ôm cho toàn mạch và bài tập thực hành

Lớp 11 bạn sẽ được học về khái niệm, công thức định luật ôm cho toàn mạch. Đây là một trong những kiến thức vô cùng quan trọng, dù học chuyên môn Vật Lý hay không thì bạn cũng nên tìm hiểu và ghi nhớ công thức này. Bởi nó được áp dụng nhiều trong đề thi cuối kỳ, thi tốt nghiệp THPT. Bài viết hôm nay Top Nổi Bật sẽ giúp bạn đọc tìm hiểu chi tiết về khái niệm, công thức định luật ôm cho toàn mạch và cho một số bài tập thực hành có lời giải chi tiết nhé.

Xem thêm:

• Ý nghĩa của định luật Hacđi-Vanbec phản ánh sự
• Công thức tính công suất mạch ngoài và bài tập có lời giải

Khái niệm về định luật ôm, và định luật ôm đối với toàn mạch

Định luật ôm hay định luật ohm chính là một định luật vật lý về sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở. Khi cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn điện thì luôn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua chính 2 điểm đó, với vật dẫn điện có điện trở là một hằng số thì ta sẽ có phương trình toán học mô tả về mối quan hệ như sau:

I = U/R

Trong đó có:

• I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn
• U là điện áp trên vật dẫn
• R là điện trở

Ngoài ra, định luật ôm với toàn mạch là cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và nó tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của đoạn mạch đó.

Công thức định luật ôm cho toàn mạch chính xác

I = E/(R_N + r)

Trong đó có:

• I là cường độ dòng điện trong mạch (A)
• E là suất điện động của nguồn điện (V)
• R_N là điện trở mạch ngoài (Ω)
• r là điện trở trong của nguồn điện (Ω)

Một số kiến thức liên quan đến định luật ôm cho toàn mạch

• Hiệu điện thế mạch ngoài (hoặc hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện) có công thức là:

U_N = I.R_N = E – Ir

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

I = E/r

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

A = Q => Eit = (r + R_N).I²t

• Hiệu suất của nguồn điện là:

H = A_i/A_tp = U_NIt/Eit = U_N/E = R_N/(R_N + r)

Những bài tập định luật ôm cho toàn mạch có lời giải dễ hiểu

Bài tập 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên dưới, suất điện động E = 8V, điện trở trong r = 4Ω, những điện trở R₁ = 7Ω, R₂ = 12Ω, R₃ = 5Ω.

a. Tính điện trở của mạch ngoài bằng bao nhiêu?

b. Tính cường độ dòng điện I chạy qua mạch chính và hiệu điện thế giữa hai đầu mạch ngoài là bao nhiêu?

c. Tính hiệu điện thế U₁ giữa hai đầu của điện trở R₁?

Lời giải

a. Điện trở của mạch ngoài là:

R_N = R₁ + R₂ + R3 = 7 + 12 + 5 = 24 (W)

b. Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là:

I = E/(R_N + r) = 8/(24 + 4) = 0,28 (A)

Hiệu điện thế của mạch ngoài là:

U = IR_N = 0,28.24 = 6,8 (V)

c. Hiệu điện thế giữa hai đầu của R₁ là:

U₁ = IR₁ = 0,28.7 = 1,96 (V)

Bài tập 2: Một nguồn điện có điện trở trong là 0,2Ω được mắc với điện trở 5,8Ω thành mạch kín. Trong đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12V. Tính suất điện động của nguồn và cường độ dòng điện trong mạch?

Lời giải

Hiệu điện thế mạch ngoài là:

U = I.R => I = U/R = 12/5,8 = 2,07 (A)

Lại có I = E/(R + r) => E = I.(R + r) = 2,5.(5,8 + 0,2) = 15 (V)

Như vậy, bài viết trên đây đã cho bạn đọc biết khái niệm, công thức và bài tập định luật ôm cho toàn mạch. Hi vọng rằng sau khi đọc bài viết này bạn nắm được toàn bộ kiến thức, biết áp dụng công thức vào bài tập phù hợp nhất nhé. Và đừng quên làm nhiều bài tập để việc ghi nhớ công thức được tốt hơn nhé.