Đoạn mạch gồm các điện trở mắc song song điện trở tương đương của đoạn mạch

Bài này không có nguồn tham khảo nào. Mời bạn giúp cải thiện bài bằng cách bổ sung các nguồn tham khảo đáng tin cậy. Các nội dung không có nguồn có thể bị nghi ngờ và xóa bỏ. Nếu bài được dịch từ Wikipedia ngôn ngữ khác thì bạn có thể chép nguồn tham khảo bên đó sang đây. [tháng 9/2021]

Mạch nối tiếp và mạch song song là hai loại mạch điện cơ bản thường gặp trong các thiết bị điện, điện tử...

Đối với đoạn mạch gồm 2 điện trở R1, R2 mắc nối tiếp,hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó.

R t d = R 1 + R 2 + ⋯ + R n {\displaystyle R_{\mathrm {td} }=R_{1}+R_{2}+\cdots +R_{n}}    
  • Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm: I = I 1 = I 2 = . . . = I n {\displaystyle I=I_{1}=I_{2}=...=I_{n}}  
  • Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi điện trở: U = U 1 + U 2 + . . . + U n {\displaystyle U=U_{1}+U_{2}+...+U_{n}}  
  • Điện trở tương đương của đoạn mạch bằng tổng hai điện trở thành phần: R t d = R 1 + R 2 + . . . + R n {\displaystyle R_{td}=R_{1}+R_{2}+...+R_{n}}  
  • Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với các điện trở: U R t d = U 1 R 1 = U 2 R 2 = . . . = U n R n {\displaystyle {\frac {U}{R_{td}}}={\frac {U_{1}}{R_{1}}}={\frac {U_{2}}{R_{2}}}=...={\frac {U_{n}}{R_{n}}}}  

Trong đoạn mạch gồm hai điện trở R1, R2 mắc song song, cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó.

1 R t d = 1 R 1 + 1 R 2 + ⋯ + 1 R n {\displaystyle {\frac {1}{R_{\mathrm {td} }}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{R_{n}}}}   . 
  • Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ: I = I 1 + I 2 + . . . + I n {\displaystyle I=I_{1}+I_{2}+...+I_{n}}  
  • Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: U = U 1 = U 2 = . . . = U n {\displaystyle U=U_{1}=U_{2}=...=U_{n}}  
  • Điện trở tương đương có công thức: 1 R t d = 1 R 1 + 1 R 2 + ⋯ + 1 R n {\displaystyle {\frac {1}{R_{\mathrm {td} }}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{R_{n}}}}  
  • Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó: I R = I 1 R 1 = I 2 R 2 = . . . = I n R n {\displaystyle IR=I_{1}R_{1}=I_{2}R_{2}=...=I_{n}R_{n}}  
  • Ưu điểm: mỗi thiết bị điện hoạt động độc lập với nhau. Vì thế mạch điện trong các gia đình, phòng ở, phòng làm việc... đều là các mạch điện song song để các thiết bị được an toàn hơn.

Bài viết này vẫn còn sơ khai. Bạn có thể giúp Wikipedia mở rộng nội dung để bài được hoàn chỉnh hơn.

  • x
  • t
  • s

Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Mạch_nối_tiếp_và_song_song&oldid=66161393”

1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp

+I= I1 = I2
+ U = U1 + U2
+ Theo định luật Ohm, ta có:  


MàI1 = I2nên U1R1=U2R2   hay  U1U2=R1R2

Trong đó:
I: cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB [đơn vị A]
I1,I2: cường độ dòng điện qua điện trở R1, R2 [đơn vị A]
U hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB [đơn vị V]
U1, U2: hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1, R2 [đơn vị V]
R1, R2: giá trị các điện trở [đơn vị Ω]

2. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp

Điện trở tương đương [Rtđ, đơn vị Ω] của đoạn mạch gồm nhiều điện trở là một điện trở thay thế cho các điện trở đó, sao cho với cùng một hiệu điện thế thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch vẫn có giá trị như cũ.

Ta có: 

+ I= I1 = I2

+ U= U1+U2 = I1R1 + I2R2

Mà U=IRtđ nên IR = I1R1 + I2R2

Vậy: Rtđ = R1 + R2

Nếu đoạn mạch gồm n điện trở giống nhau mắc nối tiếp thì Rtđ = nR với R là giá trị mỗi điện trở.

II. Đoạn mạch gồm các điện trở mắc song song 

1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch song song

+I =I1 + I2
+U = U1 = U2
+ Theo định luật Ohm, ta có:  

Mà U1 = U2 nên I1R1 = I2R2  hay  I1I2=R1R2

2. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song

Ta có: 
+I = I1 + I2=  U1R1 + U2R2
+U = U1 = U2

Mà I=URtđ  nên  URtđ=U1R1+U2R2
Vậy:   1Rtđ=1R1+1R2 hay  Rtđ=R1 R2R1+R2

Nếu đoạn mạch gồm n điện trở giống nhau mắc song song thì Rtđ = Rn  với R là giá trị mỗi điện trở.

B. Bài tập vận dụng

Bài 1: Hai điện trở R1, R2 và ampe kế có điện trở không đáng kể được mắc nối tiếp với nhau vào hai điểm A và B. Cho R1 = 5 Ω, R2 = 10 Ω, ampe kế chỉ 0,2 A.

a. Vẽ sơ đồ mạch điện.

b. Tính điện trở tương đương của cả đoạn mạch.

c. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB và hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1, R2.

Hướng dẫn:
a.

b. Vì R1 nối tiếp R2 nên Rtđ = R1+ R2 = 15 Ω.

c. Vì R1 nối tiếp R2 nên I = I1 = I2 = IA = 0,2 A
+ U= IRtđ = 3 V
+ U1 = I1R1 = 1 V
+ U2 = I2R2 = 2 V

Bài 2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = 5 Ω, R2= 20 Ω, ampe kế A1chỉ 0,6 A. Bỏ qua điện trở của các ampe kế.

a. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn mạch.

b. Tính cường độ dòng điện ở mạch chính và cường độ dòng điện qua điện trở R2.

Hướng dẫn:

a. Ta có IA1 = I1 = 0,6 A

Theo định Ohm:  I1=U1R1⇒U1=I1 R1=3V

Vì R1 song song R2nên U= U1 = U2 = 3 V

b. Vì R1 song song R2 nên  = 4 Ω
+  I=URtđ= 0,75 A
+  I2=U2R2 = 0,15 A

Bài 3: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Biết R1=R2 = 6 Ω, R3 = 4 Ω.

a. Tính điện trở tương đương của toàn mạch.

b. Biết UAB = 14 V. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

c. Tháo R3 khỏi đoạn mạch điện rồi dùng dây dẫn nối B và C. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.

Hướng dẫn:

a. Vì R1 song song R2 và R1= R2 = 6 Ω nên R12 =  3 Ω

Vì R12 nối tiếp R3 nên Rtđ = R12 + R3 = 7 Ω

b. Theo định luật Ohm: I=UABRtđ= 2 A

VìR12 nối tiếp R3nên I = I12 =I3 = 2 A

Theo định luật Ohm: I12=U12R12⇒U12=I12 R12=6V

Vì R1 song song R2 nên:
+U12 =U1 = U2 = 6 V
+  I1=I2=U1R1=1A
c. Tháo R3 khỏi đoạn mạch điện rồi dùng dây dẫn nối B và C thì đoạn mạch gồm R1 song song R2.

Vì R1 song song R2 nên:

+ UAB = U1 = U2= 14 V không đổi.
+   I1=I2=U1R1=146≈2,33 A
Bài 4: Cho R1 nối tiếp R2 sau đó mắc song song R3 và một ampe kế mắc nối tiếp với R3. Biết R1 = R2 = R3 = 3 Ω. Biết điện trở của ampe kế không đáng kể.

a. Vẽ sơ đồ mạch điện.

b. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

c. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch khi ampe kế chỉ 1 A. 

Hướng dẫn:

a.

b. Vì R1 nối tiếp R2 và R1 = R2 = 3 Ω nên R12= 2R1 = 6 Ω.

Vì R12 song song R3 nên  Rtđ=R12  R3R12+R3 = 2 Ω

c. Ta có: IA = I3 = 1 A

Theo định luật Ohm:  I3=U3R3⇒U3=I3 R3=3V

Vì R12 song song R3 nên UAB = U12 = U3 = 3 V

Bài 5: Cho sơ đồ mạch điện như hình bên dưới, biết R1 = 25 Ω . Khi khóa K đóng ampe kế chỉ 4 A còn khi khóa K mở thì ampe kế chỉ 2,5 A. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và điện trở R2? Bỏ qua điện trở của ampe kế.

Hướng dẫn:

Khi khóa K đóng, đoạn mạch chỉ có điện trở R1.

Ta có: I= I1 = 4 A

Theo định luật Ohm:   I=UR1⇒U=I R1=100V

Khi khóa K mở, đoạn mạch chỉ gồm điện trở R1 nối tiếp R2.

Theo định luật Ohm:   I'=URtđ⇒Rtđ=UI'=40Ω.

Mà Rtđ = R1 + R2 nên R2 = 15 Ω.

=============================

Người biên soạn:  Giáo viên. Phù Thị Tiến [Tổ Vật lí - Công nghệ]

Trường TH - THCS - THPT Lê Thánh Tông

Xem thêm:

Video liên quan

Bài Viết Liên Quan

Chủ Đề