Bài toán mắc nguồn điện thành bộ: một thiết bị tiêu thụ điện cần điện áp (hiệu điện thế) 3V, nếu bạn có nhiều nguồn điện suất điện động 1,5V vậy làm sao để có được điện áp 3V?
Thử tài của bạn:

Theo bạn các loại điều khiển ti vi, điều hòa, quạt ... thường sử dụng hai viên pin 1,5V vậy cách mắc nguồn điện trong mạch điều khiển là mắc bộ nguồn nối tiếp hay song song, vì sao? trả lời bằng cách comment cuối bài viết nhé!

Mạch thông dụng của các loại điều khiển chạy pin​

Quy ước: Nguồn điện là các thiết bị điện có chiều dòng điện đi ra từ cực dương đi vào cực âm. Nếu thiết bị điện có chiều dòng điện đi vào cực dương và đi ra từ cực âm của được gọi là máy thu điện.

1/ Mắc nguồn điện thành bộ:
Mắc nguồn điện thành bộ là mắc hai hay nhiều nhiều nguồn điện đơn lẻ thành một bộ nguồn điện có suất điện động tương đương phù hợp với điện áp của thiết bị tiêu thụ điện năng.
a/ Mắc nguồn điện thành bộ nối tiếp:

Suất điện động tương đương của bộ nguồn điện mắc nối tiếp:

E $_{b}$=E ₁ + E ₂ + E ₃​

Điện trở trong tương đương của bộ nguồn điện mắc nối tiếp

r $_{b}$=r ₁ + r ₂ + r ₃​

Nếu có n nguồn giống nhau mắc nối tiếp

E $_{b}$=nE
r $_{b}$=nr​

b/ Mắc nguồn điện thành bộ song song:

Chỉ xét trường hợp: E₁=E₂=E₃=E; r₁=r₂=r₃=r
Suất điện động tương đương của bộ nguồn điện mắc nối tiếp:

E $_{b}$=E ₁=E ₂=E ₃=E​

Điện trở trong tương đương của bộ nguồn điện mắc nối tiếp

\[ r_ {b}=\dfrac {r} {3} \]​

Nếu có n nguồn giống nhau mắc song song

E $_{b}$=E
\[ r_ {b}=\dfrac {r} {n} \]​

c/ Mắc nguồn điện thành bộ hỗn hợp đối xứng

Nếu có n dãy; trên mỗi dãy có m nguồn điện giống nhau thì

E$_{b}$ = mE
\[ r_ {b}=\dfrac {mr} {n} \]​

2/ Định luật Ôm cho toàn mạch đối với bộ nguồn điện mắc nối tiếp, mắc song song, mắc hỗn hợp đối xứng mắc vào mạch ngoài có điện trở tương đương là R

E$_{b}$=I (R + r$_{b}$ )​

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện trong mạch (A)
  
• E$_{b}$: suất điện động tương đương của bộ nguồn điện (V)
  
• r$_{b}$: điện trở tương đương của bộ nguồn điện (Ω)
  
• R: điện trở tương đương của mạch ngoài (Ω)

3/ Định luật Ôm tổng quát cho mạch chứa máy thu
Xét nguồn cấp điện có suất điện động E_o; điện trở trong r_o
Mắc thêm một máy thu điện có suất điện động E (E < E_o), điện trở trong r như hình vẽ

Tổng trở của đoạn mạch AB: R$_{AB}$=R+r => U$_{AB}$=I$_{AB}$R$_{AB}$
Suất điện động của toàn mạch: E$_{b}$=E_o - E

Định luật Ôm cho mạch chứa máy thu

E_o - E=I $_{AB}$ (R + r + r _o )
Chỉ xét đoạn mạch AB: \[I_{AB}=\dfrac{U_{AB}-E}{R+r}\]​

Trong khi giải bài toán chứa máy thu nếu không biết thiết bị nào là nguồn điện ta chọn chiều dòng điện bất kỳ khi đó chiều dòng điện đi vào cực dương của thiết bị điện => đó là máy thu điện, ngược lại đó là nguồn điện.
Kết quả tính toán mang giá trị âm chứng tỏ điều giả sử là sai => dòng điện có chiều ngược lại khi đó giá trị cần tính là các giá trị đại số của các phép toán đã tính lấy dấu dương.

4/ Định luật Ôm tổng quát cho mạch chứa thêm nguồn điện
Xét nguồn cấp điện có suất điện động E_o; điện trở trong r_o
Mắc thêm nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r như hình vẽ

Tổng trở của đoạn mạch AB: R$_{AB}$=R+r => U$_{AB}$=I$_{AB}$R$_{AB}$
Suất điện động của toàn mạch: E$_{b}$=E_o - E

Định luật Ôm cho mạch chứa thêm nguồn điện:

E_o + E=I$_{AB}$ (R + r + r_o )
Chỉ xét đoạn mạch AB: \[I_{AB}=\dfrac{-U_{AB}+E}{R+r}\]​

5/ Hiệu suất của nguồn điện:

\[H=\dfrac {U} {E_ {b}}\]​

Trong đó:

• H: hiệu suất của nguồn điện
  
• U: hiệu điện thế của mạch ngoài (V)
  
• E$_{b}$: suất điện động của bộ nguồn điện (V)

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

nguồn vật lí phổ thông trực tuyến