Bài tập vật lí lớp 11 định luật Ôm phương pháp điểm nút, vật lí phổ thông

T.Trường · 10/11/16

Phương pháp hiệu điện thế, điểm nút giải bài tập định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn, máy thu.

I/ Tóm tắt lý thuyết

1/ Biểu thức định luật ôm cho đoạn mạch AB

I$_{AB}$ = \[\dfrac{U_{AB}+E_{p}-E_{t}}{R_{N}+r_{p}+r_{t}}\]
Trong đó:

I$_{AB}$: cường độ dòng điện qua đoạn AB theo chiều A → B

E$_{P}$ = suất điện động của nguồn phát (V)

E$_{t}$ = suất điện động của nguồn thu (V)

r$_{p}$ = điện trở trong nguồn phát (Ω)

r$_{t}$ = điện trở trong nguồn thu (Ω)

R$_{N}$: điện trở tương đương của mạch ngoài (Ω)

2/ Công thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB

U$_{AB}$ = ± Σ(E) ± I(R$_{N}$ + r)
Quy ước dấu:

Lấy dấu +I nếu dòng I có theo chiều A→B ngược lại lấy dấu –I

Khi đi từ A→B: gặp nguồn nào lấy nguồn đó, gặp cực nào lấy dấu của cực đó.

3/ Định lý về nút mạch (nơi giao nhau của tối thiểu 3 nhánh):

Tại một điểm nút ta luôn có Σ(I$_{đến}$) = Σ(I$_{đi}$)

II/ Bài tập định luật ôm cho đoạn mạch chứa nguồn, máy thu sử dụng phương pháp hiệu điện thế và định lý về nút mạch.
Bài tập 1. Cho mạch điện như hình vẽ

E₁ = 8V; r₁ = 1,2Ω; E₂ = 4V; r₂ = 0,4Ω; R = 28,4Ω; U$_{AB}$ = 6V
a/ Tính cương độ dòng điện trong mạch và cho biết chiều của nó
b/ Tính hiệu điện thế U$_{AC}$ và U$_{CB}$

Bài tập 2. Cho mạch điện như hình vẽ

E₁ = 2,1V; E₂ = 1,5V; r₁ = r₂ = 0; R₁ = R₃ = 10Ω; R₂ = 20Ω
Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và qua các điện trở.

Bài tập 3. Cho mạch điện như hình vẽ

E₁ = E₂ = 6V; r₁ = 1Ω; r₂ = 2Ω; R₁ = 5Ω; R₂ = 4Ω
Vôn kế chỉ 7,5V có điện trở rất lớn cực dương mắc vào điểm M Tính
a/ Hiệu điện thế U$_{AB }$
b/ Điện trở R
c/ Công suất và hiệu suất của mỗi nguồn

Bài tập 4. Cho mạch điện như hình vẽ

R = 10Ω; r₁ = r₂ = 1Ω ; R$_{A}$ = 0; khi dịch chuyển con chạy đến giá trị R$_{o }$số chỉ của ampe kế không đổi bằng 1A. Xác định E₁; E₂

Để số chỉ ampe kế không phụ thuộc vào sự thay đổi của R_o thì dòng điện qua R_o phải bằng 0. Khi đó chỉ có dòng qua E₁ và R => E₁ phải là máy phát và lúc này ta cũng có
I₁ = I$_{A}$ = 1A
=> Chiều dòng điện như hình vẽ

U$_{AB}$ = IR = 10V = E₂
U$_{AB}$ = E₁ – I₁r₁ => E$_{1 }$= 11V

Bài tập 5. Cho mạch điện như hình vẽ

E₁ = 8V; r₁ = 1,2Ω; E₂ = 4V; r₂ = 0,4Ω; R = 28,4Ω, U$_{AB}$ = 6V
a/ Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch và cho biết chiều của nó.
b/ cho biết mchj điện này chứa nguồn điện nào và chứa máy thu nào, tại sao?
c/ Tính hiệu điện thế U$_{AC}$ và U$_{CB}$

Bài tập 6. Cho mạch điện như hình vẽ

E₁ = 12V; r₁ = 1Ω; E₂ = 6V; r₂ = 2Ω; E₃ = 9V; r₃ = 3Ω; R₁ = 4Ω; R₂ = 2Ω; R₃ = 3Ω. Tính U$_{AB }$và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

Bài tập 7. Cho mạch điện như hình vẽ

E₁ = 10V; r₁ = 0,5Ω; E₂ = 20V; r₂ = 2Ω; E₃ = 13V; r₃ = 2Ω; R₁ = 1,5Ω; R₃= 4Ω
a/ Tính cường độ đòng diện chạy trong mạch chính
b/ Xác định số chỉ của vôn kế

Bài tập 8. Cho mạch điện như hình vẽ

E₁ = 1,9V; r₁ = 0,3Ω; E₂ = 1,7V; r₁ = 0,1Ω; E₃ = 1,6V; r₃ = 0,1Ω. Ampe kế A chỉ số 0. Tìm R và các dòng điện. Coi rằng điện trở của ampe kế không đáng kể, điện trở vôn kế vô cùng lớn.

Bài tập 9. Cho mạch điện như hình vẽ

E₁ = 12V; r₁ = 1Ω; E₂ = 6V; r₂ = 2Ω; E₃ = 9V; r₃ = 3Ω; R₄ = 6Ω; R₁ = 4Ω; R₂ = R₃ = 3Ω
Tính hiệu điện thế giữa AB

Bài tập 10. Cho mạch điện như hình vẽ

E = 3V; r = 0,5Ω; R₁ = 2Ω; R₂ = 4Ω; R₄ = 8Ω; R₅ = 100Ω. Ban đầu K mở và ampe kế I = 1,2A coi R$_{A}$ = 0
a// Tính U$_{AB}$ và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.
b/ Tìm R₃ và U$_{MN}$
c/ Tìm cường độ dòng điện trong mạch chính và mỗi nhánh khi K đóng.

Bài tập 11. Cho mạch điện như hình vẽ

E₁ =3V; E₂ = 1,5V; r₁ = 1Ω; r₂ = 1,5Ω; R là biến trở; Đ(3V-3W), R$_{V}$ = ∞.
a/ Tìm R để vôn kế chỉ số 0, khi này đèn có sáng bình thường không.
b/ Cho R tăng dần từ giá trị tính được ở câu a, khi đó độ sáng của đèn và số chỉ của vôn kế thay đổi như thế nào?

Bài tập 12. Cho mạch điện như hình vẽ

E₁ = 20V; E₂ = 32V; r₁ = 1Ω; r₂ = 0,5Ω; R = 2Ω. Tìm cường độ dòng điện trong mỗi nhánh

Bài tập 13. Cho mạch điện như hình vẽ

E = 80V; R₁ = 30Ω; R₂ = 40Ω; R₃ = 150Ω; R + r = 48Ω, ampe kế chỉ 0,8A; vôn kế chỉ 24V
1/ Tính điện trở R$_{A}$ của ampe kế và điện trở R$_{V}$ của vôn kế.
2/ Khi chuyển R sang song song với đoạn mạch AB. Tính R nếu
a/ Công suất tiêu thụ trên điện trở mạch ngoài cực đại
b/ Công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt cực đại

Bài tập 14. Cho mạch điện như hình vẽ

E = 24V; cac vôn kế giống nhau.
1/ Nếu r = 0 thì V₁ chỉ 12V
a/ chứng tỏ các vôn kế có điện trở hữu hạn.
b/ Tính số chỉ trên V₂
2/ Nếu r khác 0, tính lại sô chỉ các vôn kế, biết mạch ngoài không đổi và tiêu thụ công suất cực đại.

Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lí lớp 11 chương dòng điện không đổi

nguồn vật lí phổ thông trực tuyến