Định luật ôm là gì? Công thức của định luật này với toàn mạch ra sao? Có những dạng bài tập nào với định luật ôm? Hãy cùng DINHNGHIA.VN khám phá thông qua bài viết dưới đây nhé!
Định luật ôm là gì? Công thức của định luật ôm
Toàn mạch là gì?
Trước khi tìm hiểu chuyên đề định luật ôm cho toàn mạch và hiểu định luật ôm là gì, ta cần hiểu, toàn mạch là gì? Toàn mạch được hiểu là một mạch điện kín đơn giản nhất gồm có suất điện động E, điện trở ngoài \(R_{N}\) và điện trở trong r. Các điện trở này được mắc vào hai cực của nguồn điện.
Định luật ôm với toàn mạch
Định luật ôm tổng quát với toàn mạch được phát biểu như sau:
Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó
Từ phát biểu trên, ta có công thức định luật ôm lớp:
\(I = \frac{E}{(R+r)}\)
Trong đó:
- I là cường độ dòng điện mạch kín (đơn vị A)
- \(R_{N}\) là điện trở ngoài
- E là suất điện động của nguồn điện (đơn vị V)
- r là điện trở trong của nguồn điện (đơn vị ôm, kí hiệu \(\Omega\))
Từ công thức trên, có thể suy ra công thức tính suất điện động: \(E= I(R_{N} +r)= U_{N} + I_{r}\)
Các trường hợp cần lưu ý với định luật ôm
Định luật ôm lớp 11 chúng ta sẽ được học, vậy có những hiện tượng nào có thể xảy ra với mạch điện?
Hiện tượng đoản mạch
Ta có biểu thức định luật ôm: \(I = \frac{E}{(R+r)}\)
Nếu R= 0 thì \(I = \frac{E}{r}\). Trường hợp này gọi là hiện tượng đoản mạch nguồn điện.
Hiện tượng này sẽ xảy ra khi ta nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Đây là một hiện tượng nguy hiểm có thể gây chập, cháy mạch điện, và cũng là một trong những nguyên nhân dẫn tới hỏa hoạn.
Định luật ôm với các loại mạch điện
Nếu r = 0 thì U = E ta gọi đây là hiện tượng mạch hở.
Định luật ôm cho đoạn mạch chỉ chứa R: \(I = \frac{U}{R}\)
Đoạn mạch chứa máy thu: \(U_{AB}= E + I(R+r).\)
Đoạn mạch chứa nhiều nguồn điện, nhiều điện trở thì biển thức định luật ôm sẽ là:
\(U= E_{1}-E_{2} + I(R_{1} + R_{2} + r_{1} + r_{2})\)
Các dạng bài tập định luật ôm đối với toàn mạch
Dạng 1: tìm các đại lượng theo yêu cầu
Với các dạng bài tập này, ta cần ghi nhớ các công thức cơ bản để có thể áp dụng. ngoài ra, ta cần nhớ công thức tính điện trở toàn mạch: \(R_{tm}= R_{}N + r\)
Dạng 2: Biện luận công suất cực đại
Đầu tiên, ta cần tìm biểu thức P theo R. Sau đó khảo sát biểu thức để tìm R sao cho \(P_{max}\). Và Pmax \(P_{max}= \frac{E^{2}}{(R+r)^{2}}\times R = \frac{E^{2}}{(\sqrt{R}+\frac{r}{\sqrt{R}})^{2}}\)
Xét: \(\sqrt{R}+\frac{r}{\sqrt{R}}\) đạt giá trị cực tiểu khi R = r khi đó \(P_{max}= \frac{E^{2}}{4r}\)
Dạng 3: Ghép nguồn thành bộ
Các nguồn ghép nối tiếp: \(e_{b} = e_{1} + e_{2}+\cdot \cdot \cdot + e_{n}\) và \(r_{b} = r_{1} + r_{2}+\cdot \cdot \cdot +r_{n}\)
Các nguồn giống nhau ghép nối tiếp: \(e_{b} = ne\) và \(r_{b} = nr\)
Các nguồn giống nhau ghép hỗn hợp đối xứng: \(e_{b} = ne\) ; \(r_{b}= \frac{nr}{m}\)
Dạng 4: mạch chứa tụ, bình điện phân…
Mạch chứa tụ điện: mạch điện này không có dòng điện qua các nhánh của tụ, do đó ta cần bỏ qua các nhánh có tụ và giải mạch điện để tìm cường độ dòng điện qua các nhánh. Khí đó, hiệu điện thế giữa hai bản tụ hoặc hai đều bộ tụ chính là hiệu điện thế giữa 2 điểm của mạch điện nối với hai bản tụ hoặc hai đầu bộ tụ.
Hy vọng qua bài viết trên đây, bạn đã hiểu định luật ôm là gì, công thức của định luật ôm cũng như các dạng bài tập. Bên cạnh định luật ôm, định luật Ohm Vape cũng là một định luật quan trọng trong vật lý. Vậy đinh luật đó có nội dung thế nào? Hãy đến với DINHNGHIA.VN để khám phá nhé!
