Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp

  • Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm I=I1=I2
  • Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế trên mỗi đèn

\(U = U_1 + U_2\)

  • Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp

Hình 4.1

2.2. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp

2.2.1. Điên trở tương đương

Điện trở tương đương của một đoạn mạch gồm các điện trở là điện trở có thể thay thế cho đoạn mạch này, sao cho với cùng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch vẫn có giá trị như trước

2.2.2. Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp

Điện trở tương đương của đoạn mạch bằng tổng hai điện trở thành phần   

\(R_{td} = R_1 + R_2.\)

  • Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó:

\(\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{R_{1}}{R_{2}}.\)

Lưu ý:

Ampe kế,dây nối trong mạch thường có giá trị rất nhỏ so với điện trở của đoạn mạch cần đo cường độ dòng điện,nên ta có thể bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối khi tính điện trở của mạch mắc nối tiếp

Bài tập minh họa



Bài 1.

Ba điện trở có các giá trị là 10Ω, 20Ω, 30Ω. Có thể mắc các điện trở này như thế nào vào mạch có hiệu điện thế 12V để dòng điện trong mạch có cường độ 0,4A? Vẽ sơ đồ các cách mắc đó.

Hướng dẫn giải:

Điện trở của đoạn mạch là

R = \(\frac{U}{I}=\frac{12}{0,4}\)   = 30 Ω

Suy ra có hai cách mắc các điện trở đó vào mạch.

  • Cách 1: Trong mạch chỉ có điện trở 30Ω. (hình 4.2a)
  • Cách 2: Trong mạch mắc hai điện trở 10 Ω và 20 Ω nối tiếp nhau (hình 4.2b)

Bài 2.

Cho hai điện trở, R1=20Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa 2A và R2=40Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa 1,5A. Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm R1 nối tiếp với R2

Hướng dẫn giải:

Khi R1, R2 mắc nối tiếp thì dòng điện chạy qua hai điện trở có cùng cường độ.

Do đó mạch này chỉ chịu được cường độ dòng điện tối đa là 1,5 A.

Vậy hiệu điện thế tối đa là U = I.(R1+R2)= 1,5(20+40) = 90 V.