Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Bài 1 (trang 58 SGK Vật Lý 11)

 Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều như thế nào?

Lời giải:

Dòng điện này có chiều đi ra từ cực dương và đi vào cực âm của nguồn.

Bài 2 (trang 58 SGK Vật Lý 11): 

Trình bày các mối quan hệ đối với đoạn mạch chứa nguồn điện

Lời giải:

Xét một đoạn mạch chứa nguồn điện như hình 10.7 . Trong đó dòng điện có chiều từ A đến B ;RAB là điện trở toàn phần trên đoạn mạch AB.

Bài 3 (trang 58 SGK Vật Lý 11): 

Trình bày cách ghép các nguồn điện thành bộ nguồn nối tiếp và thành bộ nguồn song song. Trong từng trường hợp hãy viết công thức tính suất điện động của bộ nguồn và điện trở trong của nó.

Lời giải:

-Bộ nguồn nối tiếp gồm các nguồn ( ℰ 1;r1), ( ℰ 2;r2)…… ( ℰ n;rn) ghép nối tiếp băng cách ghép cực âm của nguồn điện trước được nối bằng dây dẫn với cực dương của nguồn điện tiếp sau tạo thành một dãy liên tiếp.

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn :

ℰ b= ℰ 1+ ℰ 2+…..+ ℰ n

Rb=r1+r2+ … +rn

Trường hợp bộ nguồn gồm n nguồn giống nhau có cùng suất điện động ℰ và điện trở trong r ghép nối tiếp thì : ℰ b=n. ℰ và rb=n.r

-Bộ nguồn song song là bộ nguồn n nguồn giống nhau, trong đó cực dương của các nguồn được nối với một điểm A và cực âm của các nguồn được nối vào cùng một điểm B

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn : ℰ b= ℰ và rb=r/n

Bài 4 (trang 58 SGK Vật Lý 11): 

Một ắc quy có suất điện động và điện trở trong là ℰ =6V và r=0,6Ω .Sủa dụng ắc quy này để thắp sáng bóng đèn có ghi 6V-3W. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch (hình 10.8) và hiệu điện thế giữa hai cực của ắc quy khi đó

Lời giải:

Đáp án: a) R=0,48A ; U=5,7V

Bài 5 (trang 58 SGK Vật Lý 11): 

Hai nguồn điện có suất điện động và điện trở trong lần lượt là ℰ 1=4,5V, r1=3Ω; ℰ 2=3V; r2=2Ω. MẮc hai nguồn điện thành mạch điện kín như sơ đồ hình 10.9. tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế UAB

Lời giải:

Đáp án: I=1,5A; UAB=0V

Bài 6 (trang 58 SGK Vật Lý 11):

 Trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.10, hai pin có cùng suất điện động ℰ =1,5V và điện trở trong 1Ω.

Hai bóng đèn giống nhau có cùng số ghi trên đèn là 3V-0,75W.Cho rằng điện trở của các đèn không thay đổi theo nhiều độ.

a) Các đèn có sáng bình thường không ? Vì sao?

b) Tính hiệu suất của bộ nguồn.

c) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin.

d) Nếu tháo bớt một đèn thì đèn còn lại sáng mạnh hay yếu hơn so với trước đó. Vì sao?

Lời giải:

Điện trở của mỗi bóng đèn :

Điện trở tương đương mạch ngoài:RN=6Ω

Cường độ dòng điện qua mạch:

a) Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi đèn: Uđ=I.RN=0,375.6=2,25V

Nhận xét: Uđ<Uđm nên hai đèn sáng mờ hơn bình thường.

b) Hiệu suất của bộ nguồn:

c) Hiệu điện thế giữa hai cực mỗi pin:

d) Nếu tháo bỏ một bóng đèn:

Hiệu điện thế ở hai đầu đèn lúc này: U’đ=I.R’N=0,214×12=2,568V

Nhận xét: U’đ>Uđ(2,568V>2,25V) nên đèn còn lại sẽ sáng mạnh hơn lúc trước.

Đáp án: a) đèn sáng yếu hơn bình thường; b) H=75%

c) U1pin=1,125V ; d) sáng mạnh hơn lúc trước.