Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Đoạn mạch có chứa nguồn điện ( nguồn phát điện)

  • Đoạn mạch có chứa nguồn điện, dòng điện có chiều đi tới cực âm và đi ra từ cực dương.

\({U_{AB}} = E{\rm{ }}-{\rm{ }}I\left( {r{\rm{ }} + {\rm{ }}R} \right)\)

  • Hay \(I = \frac{{E – {U_{AB}}}}{{r + R}} = \frac{{E – {U_{AB}}}}{{{R_{AB}}}}\)
  • Lưu ý : Chiều tính hiệu điện thế \({U_{AB}}\) là chiều từ A đến B : Nếu đi theo chiều này mà gặp cực dương của nguồn trước thì suất điện động được lấy giá trị dương , dòng điện có chiều từ B đến A ngược với chiều tính hiệu điện thế thì tổng độ giảm điện thế \(I\left( {r + {\rm{ }}R} \right)\) được lấy giá trị âm

1.2. Ghép các nguồn thành bộ

1.2.1. Bộ nguồn ghép nối tiếp:

  • Bộ nguồn nối tiếp là bộ nguồn gồm n nguồn điện được ghép nối tiếp với nhau, trong đó cực âm của nguồn điện trước được nối bằng dây dẫn với cực dương của nguồn điện tiếp sau thành dãy liên tiếp.

\(\begin{array}{l}
{E_b} = {E_1} + {E_2} + \ldots .. + {E_n}\\
{r_b} = {r_1} + {r_2} + \ldots + {r_n}
\end{array}\)

  • Nếu có n nguồn điện giống nhau có suất điện động E và điện trở trong r mắc nối tiếp thì suất điện động \({E_b}\) và điện trở \({r_b}\) của bộ:

\({E_b} = nE\) và \({{\rm{r}}_{\rm{b}}}{\rm{ = nr}}\).

1.2.2. Bộ nguồn ghép song song:

  • Bộ nguồn song song là bộ nguồn gồm n nguồn điện giống nhau được ghép song song với nhau, trong đó nối cực dương của các nguồn vào cùng điểm A và nối các cực âm các nguồn vào cùng điểm B.

  • Nếu có m nguồn giống nhau mỗi nguồn có suất điện động E và điện trở trong r ghép song song thì:

\({E_b} = E\); \({r_b} = \frac{r}{m}\)

1.3. Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng

  • Nếu có m dãy, mỗi dãy có n nguồn mỗi nguồn có suất điện động E, điện trở trong r ghép nối tiếp thì :

\({E_{b}} = n.E{\rm{ }};{\rm{ }}{r_b} = \frac{{nr}}{m}\)

Bài tập minh họa



Bài 1:

Cho mạch điện như hình vẽ

\(\xi = 6V;r = 1\Omega \); \(R = 2\Omega ;{U_{AB}} = 3V\) . Tìm I?

Hướng dẫn giải

  • Ta có:

\(I = \frac{{\xi – {U_{AB}}}}{{R + r}} = \frac{{6 – 3}}{{2 + 1}} = 1(A)\)

Bài 2:

Cho mạch điện như hình vẽ:

\(\xi = 6V;r = 1\Omega \) ; \(R = 2\Omega ;{\rm{ }}I = 3A\) . Tìm UAB ?

Hướng dẫn giải

  • Ta có:

\({U_{AB}} = – \xi + I(r + R)\)

  • Suy ra: \({U_{AB}} = – 6 + 1\left( {2 + 1} \right) = 3V\)

Bài 3:

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Biết: \(\xi = 1,5{\rm{ }}V,r = 1\Omega ,{\rm{ }}R = 6\Omega \).

Tính cường độ dòng điện qua mạch chính.

Hướng dẫn giải

  • Ta có:

\({\xi _b} = 2\xi + 3\xi = 5\xi = 5.1,5 = 7,5V\)

\({r_b} = \frac{{2r}}{2} + 3r = 4r = 4\Omega \)

  • Vậy, theo công thức định luật Ohm, cường độ dòng điện qua mạch chính là:

\(I = \frac{{{\xi _b}}}{{R + {r_b}}} = \frac{{7,5}}{{6 + 4}} = 0,75A\)