Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện

Câu 1: SGK Vật lí, trang 74

Phát biểu định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều chỉ cóa, một tụ điện ;b, một cuộn cảm thuần.
a, Định luật Ôm cho mạch chỉ có tụ điện : Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch chỉ chứa tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch .b, Định luật Ôm cho mạch chỉ có một cuộn cảm thuần : Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch chỉ có cuộn cảm thuần có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch.
Trắc nghiệm vật lý 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều

Từ khóa tìm kiếm Google: giải câu 1 trang 74 sgk vật lý 12, giải bài tập 1 trang 74 vật lí 12, Lý 12 câu 1 trang 74, Câu 1 trang 74 bài 13: các mạch điện xoay chiều – vật lí 12

• Tải app VietJack. Xem giải thuật nhanh hơn !

Với Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa R và cách giải môn Vật Lí lớp 11 sẽ giúp học viên nắm vững triết lý, biết cách và giải pháp giải những dạng bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu suất cao để đạt hiệu quả cao trong những bài thi môn Vật lí 11.

1. Lí thuyết

Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa R:

a, Đoạn mạch AB gồm những điện trở mắc tiếp nối đuôi nhau .
Xét đoạn mạch gồm những điện trở R1 ; R2 ; … Rn ghép tiếp nối đuôi nhau :

+ Cường độ dòng điện trong mạch:

+ Hiệu điện thế toàn mạch:

+ Điện trở tương đương:

b, Đoạn mạch AB gồm những điện trở mắc song song .
Xét đoạn mạch gồm những điện trở R1 ; R2 ; … Rn ghép song song :

+ Cường độ dòng điện trong mạch:

+ Hiệu điện thế toàn mạch:

+ Điện trở tương đương:

Trong đó :
I1 ; I2 ; … ; In lần lượt là cường độ dòng điện của điện trở R1 ; R2, … Rn, đơn vị chức năng A
U1 ; U2 ; … ; Un lần lượt là hiệu điện thế của điện trở R1 ; R2 ; … Rn, đơn vị chức năng V
UAB là hiệu điện thế toàn mạch AB, đơn vị chức năng V .
Rtd là điện trở tương tự của toàn mạch, đơn vị chức năng Ω
Cường độ dòng điện được đo bằng cách mắc Ampe kế tiếp nối đuôi nhau với mạch. Ampe kế thường có điện trở rất nhỏ .

Hiệu điện thế thường được đo bằng cách mắc Vôn kế song song với mạch. Vôn kế thường có điện trở rất lớn. 

c, Mạch điện hỗn hợp
Mạch điện hỗn hợp gồm có đoạn mạch tiếp nối đuôi nhau và đoạn mạch song song .
– Đoạn mạch hỗn hợp gồm loại đoạn mạch hỗn hợp tường minh và đoạn mạch hỗn hợp không tường minh .
– Đoạn mạch hỗn hợp tường minh là loại đoạn mạch hoàn toàn có thể thấy rõ đoạn mạch tiếp nối đuôi nhau và song song. Ví dụ một số ít mạch hỗn hợp tường minh đơn thuần như hình vẽ :
– Đoạn mạch hỗn hợp không tường minh cũng là một loại mạch điện mắc hỗn hợp, tuy nhiên cách mắc khá phức tạp, không đơn thuần để nghiên cứu và phân tích cách mắc những bộ phận trong mạch điện được ngay. Ta cần tìm lại cách mắc để về một mạch điện tương tự đơn thuần hơn .
d, Mạch cầu cân đối
– Nhận biết : Đặt một hiệu điện thế– Mạch cầu cân đối có đặc thù :
+ Về điện trở :+ Về dòng điện : I1 = I2 ; I3 = I4 hoặc+ Về hiệu điện thế : U1 = U3 ; U2 = U4 hoặc+ Có thể vẽ lại đoạn mạch gồm :
hoặc ( R1 / / R3 ) nt ( R2 / / R4 )

2. Các dạng bài tập

Dạng 1: Điện trở tương đương của các loại đoạn mạch

1. Phương pháp giải

a) Một số quy tắc chuyển mạch

( 1 ) Chập những điểm cùng điện thế : Ta hoàn toàn có thể chập 2 hay nhiều điểm có cùng điện thế thành một điểm khi biến hóa mạch điện tương tự. Ví dụ : những điểm ở hai đầu dây nối, khóa K đóng, ampe kế có điện trở không đáng kể, hai điểm nút ở hai đầu điện trở R5 trong mạch cầu cân đối …
( 2 ) Bỏ điện trở : Ta hoàn toàn có thể bỏ những điện trở khác 0 ra khỏi sơ đồ khi biến hóa mạch điện tương tự nếu cường độ dòng điện qua những điện trở này bằng 0. Ví dụ : Các vật nằm trong mạch hở, một điện trở khác 0 mắc song song với một dây dẫn có điện trở bằng 0 ( điện trở bị nối tắt ), vôn kế có điện trở vô cùng lớn ( lí tưởng ) .
( 3 ) Mạch tuần hoàn : Nếu một mạch điện có những mắt xích giống hệt nhau lặp đi lặp lại một cách tuần hoàn thì điện trở tương tự sẽ không biến hóa nếu ta thêm vào ( hoặc bớt đi ) một mắt xích .

b) Phương pháp chuyển mạch

     Đối với những mạch điện hỗn hợp phức tạp có nhiều nút thì học sinh có thể làm theo những bước sau:

+ Bước 1 : Đặt tên cho những điểm nút trong mạch điện ( nếu mạch điện chưa có ). Chú ý những điểm nằm trên cùng dây nối chỉ lấy 1 điểm .
+ Bước 2 : Tìm trên mạch điện những điểm có điện thế bằng nhau để chập những điểm đó lại với nhau. Tìm những điện trở hoàn toàn có thể bỏ ra khỏi mạch theo quy tắc chuyển mạch 1 và 2 .
+ Bước 3 : Xác định điểm đầu và điểm cuối của mạch điện .
+ Bước 4 : Liệt kê những điểm nút của mạch điện theo hàng ngang .
+ Bước 5 : Lần lượt đặt hai đầu những điện trở vào hai điểm tương ứng trong mạch điện .
+ Bước 6 : Vẽ lại mạch điện ( nếu cần ) .

c) phương pháp giả chung cho các bài toán

Bước 1 : Đưa mạch về mạch tường minh và đọc cách mắc những thiết bị điện trong mạch .
Bước 2 : Áp dụng những công thức xác lập cường độ dòng điện trong mạch, hiệu điện thế toàn mạch và điện trở tương tự của những loại đoạn mạch ở phần lí thuyết .

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó

A. 2 Ω
B. 3 Ω
C. 4 Ω
D. 5 Ω

Lời giải chi tiết

Mạch điện bao gồm

Ta có R3 mắc tiếp nối đuôi nhau với R5 nên ta có : R35 = R3 + R5 = 2 + 4 = 6 Ω
Vì R1 song song với R4 nên ta có :Vì R1 tiếp nối đuôi nhau với R345 nên :Vì R2 song song với R1345 nên :

Chọn đáp án D

Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ:

Trong đó

Lời giải chi tiết

Ta có :Khi đó mạch điện bắt đầu tương tự với mạch điện : ( R1 nt R2 ) | | ( R3 nt R4 )
Cường độ dòng điện qua điện trở R1 và R2 là :
Cường độ dòng điện qua điện trở R3 và R4 là :

Chọn đáp án A.

Ví dụ 3: Cho mạch điện như hình vẽ:

Trong đó :A. 6,1 Ω
B. 7,1 Ω
C. 8,1 Ω
D. 9,1 Ω

Lời giải chi tiết

Nhận thấy giữa hai điểm M và N không có điện trở => Ta hoàn toàn có thể chập lại thành một điểm. Khi đó mạch điện trở thành :
Cấu trúc đoạn mạch :Vì R2 | | R4 suy raVì R3 | | R5 suy raĐiện trở tương tự của đoạn mạch AB là :
Chọn đáp án D .

Dạng 2: Tìm số chỉ của Ampe kế và Vôn kế

1. Lý thuyết

– Ampe kế lí tưởng : là Ampe kế có điện trở bằng 0 Ω. Ampe kế mắc tiếp nối đuôi nhau với thiết bị điện để đo cường độ đòng điện chạy qua nó. Vì thế số chỉ của ampe kế là độ lớn của cường độ dòng điện chạy qua thiết bị điện .
– Vôn kế lí tưởng là vôn kế có điện trở vô cùng lớn và dòng điện không qua vôn kế. Vôn kế mắc song song với thiết bị điện để đo hiệu điện thế giữa hai đầu thiết bị điện. Vì thế số chỉ của Vôn kế là độ lớn của hiệu điện thế giữa hai đầu thiết bị điện đó .

– Qui tắc bỏ ampe kế và vôn kế ra khỏi đoạn mạch:

+ Hai điểm ở hai đầu Ampe kế lý tưởng xem như bị nối tắt từ là khi đó hai điểm này được xem là trùng nhau và cần chú ý quan tâm vẽ lại mạch điện tương đường trong trường hợp này .
+ Vôn kế lý tưởng hoàn toàn có thể được bỏ hẳn ra khỏi mạch khi giải bài toán .

+ Trường hợp Ampe kế và Vôn kế không lí tưởng thì ta xem Ampe kế và Vôn kế như một điện trở thuần khi giải mạch điện.

2. Phương pháp giải

Bước 1 : Đưa mạch về mạch tường minh đơn thuần và đọc mạch dựa theo quy tắc chuyển mạch ( nên đặt tên cho những giao điểm hay còn gọi là nút ) .
Bước 2 : Sử dụng mạch điện tương tự để tính cường độ dòng điện và hiệu điện thế tương quan đến Ampe kế hoặc vôn kế .
Bước 3 : Quay lại mạch gốc để xác lập số chỉ của Ampe kế và Vôn kế với chú ý quan tâm :
– Đối với ampe kế : sử dụng chiêu thức điện thế nút ( Định luật Kirchhoff )
Tổng những cường độ dòng điện đi tới một nút bằng tổng những cường độ dòng điện đi khỏi nút đó .
( Nút của mạch điện là điểm giao nhau của ba mạch rẽ trở lên. Kí hiệu tên cho mỗi nút, chọn chiều và kí hiệu cường độ dòng điện chạy qua mỗi đoạn mạch giữa hai nút liên tục ) .
– Đối với vôn kế : Sử dụng quy tắc 3 điểm
UMN = UMA + UAN với những điểm A, M, N bất kể .

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho đoạn mạch điện như hình vẽ, trong đó các điện trở R1 = 3Ω;R2 = 4Ω;R3 =12Ω. Các Ampe kế có điện trở không đáng kể. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch UAB = 6V. Xác định số chỉ của các Ampe kế?

A. Ampe kế 1 chỉ 2A, Ampe kế 2 chỉ 3,5 A
B. Ampe kế 1 chỉ 2A, Ampe kế 2 chỉ 3,75 A
C. Ampe kế 1 chỉ 3A, Ampe kế 2 chỉ 4A
D. Ampe kế 1 chỉ 3A, Ampe kế 2 chỉ 4,25 A

Lời giải chi tiết

Áp dụng định luật Kirchhoff cho mạch điện bắt đầu, ta có :

Xem thêm: Linh Kiện Máy Tính Cũ, Linh Kiện PC Cũ – Tin Học Anh Phát

Vì Ampe kế có điện trở không đáng kể nên :
+ Điểm A và C có cùng điện thế => Chập C và A lại .
+ Điểm B và D có cùng điện thế => Chập D và B lại .
Mạch điện được vẽ lại như sau :
Ta có : R1 | | R2 | | R3
Điện trở tương tự của toàn mạch là :
Cường độ dòng điện trong mạch là :Khi đóSố chỉ Ampe kế 1 là :Số chỉ Ampe kế 2 là :

Chọn đáp án A

Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó các điện trở

A. 0,25 A
B. 0,5 A
C. 0,75 A
D. 0A

Lời giải chi tiết

Áp dụng định luật Kirchhoff cho mạch điện bắt đầu, ta có :
Vì Ampe kế có điện trở không đáng kể nên :
+ A và C có cùng điện thế -> Chập C và A lại .
+ B và D có cùng điện thế -> Chập D và B lại .
Mạch điện được vẽ lại như sau :
Ta có :Hiệu điện thế toàn mạch :Suy raCường độ dòng điện qua là :Số chỉ Ampe kế :

Chọn đáp án C

Ví dụ 3: Cho mạch điện như hình vẽ:

Trong đó: R1 = 2Ω; R2 = 4Ω và hiệu điện thế toàn mạch là U = 12V, điện trở Ampe kế không đáng kể, điện trở Vôn kế vô cùng lớn. Xác định số chỉ của Vôn kế?

A. 4V
B. 8V
C. 12V
D. 16V

Lời giải chi tiết

Ta có : R1ntR2 nên suy raCường độ dòng điện trong mạch là :Vôn kế đo hiệu điện thế của R2 suy ra Vôn kế chỉ 2. 4 = 8V

Chọn đáp án B.

3. Bài tập vận dụng 

Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó: R1 = R2 = 5Ω; R3 =R5 = 10Ω; R4 = 4Ω; U = 18V. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và cường độ dòng điện qua mạch? 

Chọn đáp án A

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó UAB = 20V; R1 = R2 = R3 = R4 = 5Ω, điện trở Ampe kế không đáng kể, điện trở Vôn kế vô cùng lớn. Xác định số chỉ của Ampe kế và Vôn kế?

A. Ampe kế chỉ 1,5 A ; Vôn kế chỉ 8V
B. Ampe kế chỉ 1,5 A ; Vôn kế chỉ 10V
C. Ampe kế chỉ 1,6 A ; Vôn kế chỉ 8V
D. Ampe kết chỉ 1,6 A ; Vôn kế chỉ 10V

Chọn đáp án C

Bài 3: Tính điện trở tương đương của đoạn mạch sau, biết rằng R1 = 2Ω; R2 = R3 = 4Ω; R4 = 1Ω

Chọn đáp án C

Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ: R1 = 12Ω; R2 = R3 = R4 = 10Ω; RA = 0Ω. Xác định điện trở tương đương của toàn mạch?

Chọn đáp án D

Bài 5: Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Trong đó R1 = 20; R2 = 10; R3 = 4; R4 = 10. Xác định điện trở tương đương của toàn mạch? (Chọn đáp án gần đúng nhất).

A. 25,8 Ω
B. 26,8 Ω
C. 27,8 Ω
D. 28,8 Ω

Chọn đáp án A

Bài 6: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó, R1 = 8Ω; R2 = 6Ω; R3 = 1Ω; R4 = R5 = 4Ω Cường độ dòng điện qua R3 là 0,2A. Tính cường độ dòng điện qua R2 ?

Chọn đáp án B

Bài 7: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó R1 = R2 = 6Ω; R3 = 10Ω; R4 = 20Ω; R5 = 1Ω; RA = 0Ω. Xác định điện trở tương đương của đoạn mạch? (chọn đáp án gần đúng nhất)

A. 8,5 Ω
B. 9,5 Ω
C. 10,5 Ω
D. 11,5 Ω

Chọn đáp án B

Bài 8: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 8; UAB = 20V; Xác định cường độ dòng điện qua R1 và R2 ?

Chọn đáp án C

Bài 9: Hiệu điện thế giữa hai đầu một mạch điện gồm 2 điện trở R1 = 5Ω; R2 = 10Ω ghép nối tiếp với nhau bằng một hiệu điện thế U =15V. Xác định cường độ dòng điện qua điện trở R1 ?

A. 0,6 A
B. 0,8 A
C. 1A
D. 1,2 A

Chọn đáp án C

Bài 10: Hiệu điện thế giữa hai đầu một mạch điện gồm 2 điện trở R1 = 2Ω; R2 = 3Ω ghép song song nhau bằng 6V. Cường độ dòng điện qua điện trở R1 và R2 là bao nhiêu?

Chọn đáp án A

Xem thêm những dạng bài tập Vật Lí lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác :

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

• Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack vấn đáp không lấy phí !

Đã có app VietJack trên điện thoại thông minh, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi trực tuyến, Bài giảng …. không lấy phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS .

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k5: fb.com/groups/hoctap2k5/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.