08:51:3809/07/2021 Đối với đoạn mạch song song, điện trở tương đương của đoạn mạch có bằng tổng các điện trở thành phần như đoạn mạch nối tiếp không? Bài viết này sẽ cho biết: Công thức tính điện trở tương đương, hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I của đoạn mạch song song viết như thế nào? I. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch song song 1. Nhớ lại kiến thức lớp 7 về I và U của mạch song song • Trong đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc song song - Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng các cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ: I = I1 + I2 - Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi mạch rẽ: U = U1 = U2 2. Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song  - Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó:
II. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song - Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch song song gồm hai điện trở R1, R2 là:
Như vậy, Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song thì nghịch đảo của điện trở tương đương bằng tổng các nghịch đảo của từng điện trở thành phần. - Mở rộng đoạn mạch gồm n điện trở mắc song song, ta có công thức tính điện trở tương đương như sau:
> Lưu ý: Vôn kế có điện trở Rv rất lớn so với điện trở của đoạn mạch cần đo hiệu điện thế và được mắc song song với mạch đó, nên dòng điện chạy qua vôn kế có cường độ không đáng kể. Do đó, khi tính điện trở tương đương của đoạn mạch này có thể bỏ qua số hạng . III. Vận dụng * Câu C4 trang 15 SGK Vật Lý 9: Trong phòng học đang sử dụng một đèn dây tóc và một quạt trần có cùng hiệu điện thế định mức 220V. Hiệu điện thế của nguồn là 220V. Mỗi đồ dùng đều có công tắc và cầu chì bảo vệ riêng. - Đèn và quạt được mắc thế nào vào nguồn để chúng hoạt động bình thường? - Vẽ sơ đồ mạch điện đó. Cho kí hiêu sơ đồ của quạt điện là: - Nếu đèn không hoạt động thì quạt có hoạt động không? Vì sao? > Lời giải: - Đèn và quạt được mắc song song vào nguồn 220V để chúng hoạt động bình thường. - Sơ đồ mạch điện như hình sau: - Nếu đèn không hoạt động thì quạt vẫn hoạt động vì quạt vẫn được mắc vào hiệu điện thế đã cho. * Câu C5 trang 16 SGK Vật Lý 9: Cho hai điện trở R1 = R2= 30Ω được mắc như sơ đồ hình 5.2a (SGK). - Nếu mắc thêm một điện trở R3 = 30Ω vào đoạn mạch trên (hình 5.2b SGK) thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới bằng bao nhiêu? So sánh điện trở đó với mỗi điện trở thành phần
> Lời giải: - Theo công thức tính điện trở tương đương (gồm R1 và R2) của đoạn mạch nối tiếp ta có: - Tiếp tục vận dụng công thức tính điện trở tương đương (gồm R12 và R3) của đoạn mạch nối tiếp ta có: ⇒ Điện trở tương đương Rtd nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần. Trên đây là nội dung về mạch điện song song, sau khi học xong bài này các em đã biết công thức tính điện trở tương đương Rtđ trong đoạn mạch nối tiếp và nhớ lại các công thức tính hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I trong mạch nối tiếp này.
Giải Vở Bài Tập Vật Lí 9 – Bài 5: Đoạn mạch song song giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí: I – CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH MẮC SONG SONG 1. Nhớ lại kiến thức lớp 7 Trong đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc song song: – Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ: I = I1 + I2 – Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: U = U1 = U2 2. Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song C1 Hai điện trở R1 mắc song song với điện trở R2. Ampe kế đo cường độ dòng điện chạy trong mạch chính. Vôn kế đo hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở, đồng thời là hiệu điện thế của cả mạch. C2: Chứng minh tồn tại hệ thức I1/I2 = R2/R1 Ta có hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: U = U1 = U2 → U = I1R1 = I2R2 → I1/I2 = R2/R1 (đpcm) II – ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH SONG SONG 1. Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song C3: Ta có I = U/R, I1 = U1/R1, I2 = U2/R2 Từ các biểu thức trên ta có: 2. Thí nghiệm kiểm tra – Khi R1 // R2 thì IAB = 0,5 A – Khi thay hai điện trở trên bằng điện trở tương đương thì I’AB = 0,5 A So sánh: Ta thấy cường độ dòng điện chạy qua mạch trong hai trường hợp là bằng nhau. 3. Kết luận Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song thì nghịch đảo của điện trở tương đương bằng tổng nghịch đảo các điện trở thành phần. Chú ý: Các dụng cụ điện có cùng hiệu điện thế định mức được mắc song song vào mạch điện. Khi đó chúng đều hoạt động bình thường và có thể sử dụng độc lập với nhau, nếu hiệu điện thế của mạch điện bằng hiệu điện thế định mức của các dụng cụ. III – VẬN DỤNG C4: + Đèn và quạt được mắc song song vào nguồn 220 V để chúng hoạt động bình thường. + Sơ đồ mạch điện (hình 5.1) + Nếu đèn không hoạt động thì quạt vẫn hoạt động vì quạt vẫn được mắc vào hiệu điện thế đã cho (chúng hoạt động độc lập nhau). C5: + Điện trở tương đương của đoạn mạch là : Vì R1 // R2 do đó điện trở tương đương R12 là: + Khi mắc thêm điện trở R3 thì điện trở tương đương RAC của đoạn mạch mới là:
RAC nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần. * Chú ý: điện trở tương đương của đoạn mạch có 3 điện trở mắc song song được tính theo công thức: Nếu có các điện trở bằng nhau mắc song song thì Rtđ = R/3 a) Điện trở tương đương của đoạn mạch: b) Số chỉ của các ampe kế là: Cường độ dòng điện qua mạch chính là: Vì R1 mắc song song với R2 nên U1 = U2 → = UV = 12 V → I1 = U1/R1 = 12/15 = 0,8 A; I2 = U2/R2 = 12/10 = 1,2 A. Vậy ampe kế ở mạch chính chỉ 2A, ampe kế 1 chỉ 0,8 A, ampe kế 2 chỉ 1,2 A. a) Hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn mạch là: UAB = U1 = I1.R1 = 0,6.5 = 3 V. b) Cường độ dòng điện ở mạch chính là: Tóm tắt R1 = 20 Ω; R2 = 30 Ω; IA = 1,2 A; IA1 = ?; IA2 = ? Lời giải: Chọn câu B: Hiệu điện thế tối đa đặt vào hai đầu điện trở R1 là: U1max = R1.I1max = 15.2 = 30 V Hiệu điện thế tối đa đặt vào hai đầu điện trở R2 là: U2max = R2.I2max = 10.1 = 10 V Vì hai điện trở ghép song song nên hiệu điện thế giữa hai đầu các điện trở phải bằng nhau. Vì vậy hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch là: Umax = U2max = 10 V a) Điện trở R2 là: Điện trở tương đương của toàn mạch là: Vì R1 mắc song song R2 nên ta có: b) Số chỉ của các ampe kế A1 và A2 là : a) Điện trở tương đương của đoạn mạch là: Vì R1, R2, R3 mắc song song với nhau nên ta có:
b. Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính và từng mạch rẽ là: Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là: I = U/Rtđ = 12/5 = 2,4 A Vì R1, R2, R3 mắc song song với nhau nên U1 = U2 = U3 = U Cường độ dòng điện chạy qua từng mạch rẽ là: II – BÀI TẬP BỔ SUNG A. 12 Ω B. 0,8 Ω C. 50 Ω D. 600 Ω Tóm tắt R1 = 20 Ω, R2 = 30 Ω; R1 nt R2; Rtđ = ? Lời giải: R1 nt R2 nên Rtđ = R1 + R2 = 20 + 30 = 50 Ω Chọn đáp án C II – BÀI TẬP BỔ SUNG Tóm tắt R1 = 5 Ω; U = 6 V; I = 0,5 A; R1 // R2 R2 = ? theo hai cách. Lời giải: Ta có: U = U1 = U2 = 6 V
Điều này không xảy ra vì cường độ dòng mạch chính phải luôn lớn hơn cường độ trong mạch rẽ. Vậy ĐỀ BÀI SAI |
