Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm

 

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Tóm tắt lý thuyết

2.1.1. Phát biểu, viết hệ thức của định luật Ôm, cho biết tên, đơn vị của các đại lượng.

  • Phát biểu: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây, tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.
  • Hệ thức R=\(U \over I\)

Trong đó:

  • U : hiệu điện thế, đơn vị đo là (V)
  • I :cường độ dòng điện, đơn vị đo là (A)
  • R :điện trở, đơn vị đo là (Ω)

2.1.2. Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp

  • Đối với đoạn mạch có n điện trở mắc nối tiếp:
    • Cường độ dòng điện: IAB= I1 = …= In
    • Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch: UAB= U1 + U2 +…+ Un
    • Rtd = R1+ R2

2.1.3. Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc song song

  • Đối với đoạn mạch có n điện trở mắc song song:
  • Cường độ dòng điện: IAB = I1 + I2 +…+ In.
  • Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch: UAB= U1 = U2=…=Un
  • Điện trở tương đương: RAB=\( U_{AB} \over I_{AB}\)

2.2. Phương pháp giải:

Các bước giải bài tập Vật lí:
Bước 1: Tóm tắt các dự kiện:

  • Đọc kỹ đề bài ( chữ không phải thuộc đề bài). Tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ, có thể tóm tắt ngắn chính xác.
  • Dùng ký hiệu tóm tắt đề bài cho gì? hỏi gì? Dùng hình vẽ để mô tả lại tình huống, minh họa nếu cần

Bước 2: Phân tích nội dung để làm sáng tỏ nội dung vật lý của các dự kiện đã cho và cái cần tìm, xác định phương hướng vạch ra kế hoạch giải: theo hướng phân tích đi lên

Bước 3: Lựa chọn cách giải cho phù hợp

Bước 4: Kiểm tra các kết quả và biện luận

Bài tập minh họa


Bài 1:

Hai điện trở R1 và R2 được mắc theo hai cách vào hai điểm M, N trong sơ đồ hình 6.1, trong đó hiệu điện thế U=6V. Trong cách mắc thứ nhất, ampe kế chỉ 0,4A. Trong cách mắc thứ hai, ampe kế chỉ 1,8A.

a. Đó là hai cách mắc nào? Vẽ sơ đồ từng cách mắc.
b. Tính điện trở R1 và R2.

Hướng dẫn giải:

a. Có hai cách mắc
Cách 1: R1 nối tiếp R2
Cách 2: R1 song song R2
b. R của đoạn mạch gồm R1 nối tiếp R2 lớn hơn R của đoạn mạch khi mắc R1 song song R2. Vì vậy, dòng điện chạy qua đoạn mạch nối tiếp có cường độ nhỏ hơn dòng điện chạy qua đoạn mạch song song nên. Ta có:
  • I1 = 0,4 A khi R1 nối tiếp R2 nên R1 + R2 = \({U \over I_1} = {6\over0,4} \) = 15 (1)
  • I2 = 1,8 A khi R1 song song R2 nên \({R_1R_2\over R_1 + R_2} = {U\over I_2} = {6\over1,8} = {10\over 3}\) (2)
Kết hợp (1) và (2) ta có R1R2 = 50 (3)
Từ (1) và (3) giải ra ta có R1 = 5 Ω; R2 = 10 Ω (hoặc R1 = 10 Ω; R2 = 5 Ω).

Bài 2:

Khi mắc nối tiếp hai điện trở R1 và R2 vào hiệu điện thế 1,2V thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ I=0,12A.
a.Tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp này.
b. Nếu mắc song song hai điện trở nói trên vào hiệu điện thế thì dòng điện chạy qua điện trở R­1 có cường độ I1 gấp 1,5 lần cường độ I2 của dòng điện chạy qua điện trở R2. Hãy tính điện trở R1và R2.

Hướng dẫn giải:

a. Theo định luật Ôm thì R=\({U\over I}\)=10Ω, nghĩa là R1+R2=10Ω (1)
b. Ta có U1=U2, suy ra I1R1=I2R2,
suy ra R1=\(I_2R_2\over I_1\)=\( R_2 \over 1,5\) (2).
Thế phương trình (2) vào (1) ta được:
R1+R2=10Ω ⇔ \( R_2 \over 1,5\)+R2=10 ⇔ R2(1+\( 1 \over 1,5\))= 10 ⇔ R2=6Ω
Thế kết quả tìm được vào phương trình (2) ta tính được R1=4Ω