I. Đoạn mạch chứa nguồn điện
Đối với đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều từ cực dương và tới cực âm. Tương tự hệ thức 9.3 ở bài trước ta có hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế UAB, cường độ dòng điện I và các điện trở r, R:
UAB = ξ – I[r+R] [10.1]
Hay I = [ξ -UAB]/ [R+r] = [ξ - UAB]/RAB
Trong đó RAB= r+ R là điện trở tổng của đoạn mạch.
Nếu đi theo chiều này trên đoạn mạch [h10.2a] mà gặp cực dương của nguồn điện trước thì suất điện động ξ được lấy với giá trị dương, dòng điện có chiều từ B tới A ngược chiều với hiệu điện thế thì tổng độ giảm thế I[R+r] được lấy giá trị âm.
II. Ghép các nguồn điện thành bộ.
Có thế ghép các nguồn điện thành bộ theo một trong các cách sau đây.
1. Bộ nguồn nối tiếp
Bộ nguồn nối tiếp là bộ nguồn gồm các nguồn điện được ghép nối tiếp với nhau. Trong đó cực âm của nguồn điện trước được nối với cực dương của nguồn điện tiếp sau để thành một dãy liên tiếp. Như vậy A là cực dương, B là cực âm của bộ nguồn.
Ta có UAB = UAM + UMN + … + UQB do đó.
ξb= ξ₁ + ξ₂ + …+ ξn [10.3]
Suất điện động của bộ nguồn được ghép nối tiếp bằng tổng các suất điện động của các nguồn có trong bộ.
Điện trở trong rb bẳng tổng các điện trở trong của các nguồn có trong bộ:
rb = r₁ + r₂ + … + rn [10.4]
2. Bộ nguồn song song.
Khi các nguồn giống nhau có cực dương nối với nhau, cực âm nối với nhau gọi là nối song song, Khi mạch hở hiệu điện thế UAB bằng suất điện động của mỗi nguồn và bắt suất điện động của bộ, và điện trở trong của bộ nguồn điện là tương đương của n điện trở r mắc song song, Do đó:
ξb = ξ;
rb = r/n [10.5]
3. Bộ nguồn mắc hỗn hợp đối xứng.
ξb = mξ;
rb = mr/n
Với n là dãy song song, m là số nguồn của mỗi dãy.
- Đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện [nguồn phát] dòng điện có chiều đi ra từ cực dương và đi vào từ cực âm, mô tả trong đoạn mạch dưới đây :
\[U_{AB}=\xi -I[R+r]\]
hay \[I=\frac{\xi -U_{AB}}{r+R}=\frac{\xi-U_{AB}}{R_{AB}}\] trong đó \[R_{AB}=r+R\] là tổng trở của đoạn mạch này.
- Lưu ý: tính hiệu điện thế \[U_{AB}\] là từ A tới B: Nếu đi theo chiều này mà gặp cực dương của nguồn điện trước thi suất điện động \[\xi\] đươc lấy với giá trị dương, dòng điện có chiều từ B tới A ngược với chiều tính hiệu điện thế thì tổng độ giảm điện thế \[I[R+r]\] được lấy với giá trị âm.
- Bộ nguồn nối tiếp là bộ nguồn gồm các nguồn điện được nối tiếp với nhau, trong đó cực âm của nguồn điện trước nối với cực dương của nguồn điện tiếp sau.
- Suất điện động của bộ nguồn ghép nối tiếp bằng tổng các suất điện động của các nguồn có trong bộ
\[\xi_{b}=\xi_{1}+\xi_{2}+..+\xi_{n}\] trong đó \[\xi_{b}\] là suất điện động của bộ nguồn ghép nối tiếp.
- Điện trở trong \[r_{b}\] của bộ nguồn điện ghép nối tiếp bằng tổng các điện trở trong của các nguồn có trong bộ
\[r_{b}=r_{1}+r_{2}+...+r_{n}\]
- Trong trường hợp riêng, nếu n nguồn điện có cùng suất điện động và điện trở trong được ghép nối tiếp thì bộ nguồn này có suất điện động và điện trở trong là
\[\xi_{b}=n\xi\] và \[r_{b}=nr\]
2.2 Bộ nguồn song song
- Bộ nguồn song song là bộ nguồn gồm n nguồn điện giống nhau được ghép song song với nhau, trong đó nối cực dương của các nguồn vào cùng một điểm A và nối cực âm của các nguồn vào cùng một điểm B như hình vẽ trên
- Khi mạch hở, hiệu điện thế \[U_{AB}\] bằng suất điện động của mỗi nguồn và bằng suất điện động của bộ nguồn, còn điện trở trong của bộ nguồn là điện trở tương đương của n điện trở r mắc song song
\[\xi_{b}=\xi\] và \[r_{b}=\frac{r}{n}\]
2.3 Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng
- Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng là bộ nguồn gồm có n dãy ghép song song với nhau, mỗi dãy gồm m nguồn điện giống nhau ghép nối tiếp
- Ta có công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn ghép hỗn hợp đối xứng các nguồn giống nhau có cùng suất điện động \[\xi\] và điện trở trong \[r\] là:
\[\xi_{b}=m\xi\] và \[r_{b}=\frac{mr}{n}\]