1/ Định luật Ôm đối với đoạn mạch có dòng điện
Xét đoạn mạch AB chứa điện trở R, đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế là U, khi đó cường độ dòng điện trong mạch là I liên hệ với U thông qua biểu thức
\[I=\dfrac{U}{R}\]
Trong đó:- I: cường độ dòng điện [A]
- U: điện áp [hiệu điện thế] giữa hai đầu đoạn mạch [V]
- R: điện trở tương đương của đoạn mạch [Ω]
a/Đoạn mạch có điện trở mắc nối tiếp:
R=R1 + R2 + R3
I=I1=I2=I3
U=U1 + U2 + U3
\[\dfrac{1}{R}=\dfrac{1}{R_{1}}+\dfrac{1}{R_{2}}+\dfrac{1}{R_{3}}\]
U=U1=U2=U3
I=I1 + I2 + I3
toàn mạch đơn giản là mạch kín gồm điện trở tương đương của mạch ngoài R và một nguồn điện có suất điện động E, điện trở bên trong của nguồn là r.
Giả sử cường độ dòng điện không đổi trong mạch là I, khi đó trong khoảng thời gian t lượng điện tích [điện lượng] nguồn dịch chuyển trong mạch là q=It
Công của nguồn điện: A$_{ng}$=Eq=E.I.t
Theo Định luật Jun-Lenxơ nhiệt lượng tỏa ra trên các điện trở trong khoảng thời gian t:
Q=I2[R+r]t
Bỏ qua sự truyền nhiệt ra ngoài môi trường, áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta cóA$_{ng}$=Q => E=I[R+r]=I.R + Ir
Trong đó- U=I.R: điện áp [hiệu điện thế] của mạch ngoài hoặc độ giảm điện thế mạch ngoài [V]
- I.r: độ giảm điện thế của mạch trong [V]
Định luật Ôm cho toàn mạch
Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng độ giảm điện thế ở mạch ngoài và độ giảm điện thế ở mạch trong.
Biểu thức Định luật Ôm cho toàn mạch
E=I[R+r] [*]
Trong đó:- E: suất điện động của nguồn điện [V]
- R: điện trở tương đương của mạch ngoài [Ω]
- r: điện trở trong của nguồn [Ω]
- I: cường độ dòng điện trong mạch [A]
Điện trở trong r của nguồn điện rất nhỏ, một số bài toán vật lý ta coi r=0 => U=E hay nói cách khác hiệu điện thế mạch ngoài khi mắc vào hai đầu nguồn điện [r =0] có giá trị bằng độ lớn suất điện động của nguồn điện. Các thông số ghi trên pin [1,5V; 3V …] là giá trị suất điện động của pin và ta cũng có thể coi đó là hiệu điện thế ngoài của pin.
4/ Hiện tượng đoản mạch [ngắn mạch]
Hiện tượng đoản mạch là hiện tượng vật lý xảy ra khi nguồn điện được nối với mạch ngoài có điện trở không đáng kể [R ≈ 0] trong thực tế hiện tượng đoản mạch chính là hiện tượng xảy ra khi nối cực âm với cực dương của nguồn điện mà không qua thiết bị tiêu thụ điện.
Khi nối cực âm với cực dương của nguồn điện ác quy thanh than chì bị nóng đỏ
Vận dụng Định luật Ôm cho toàn mạch và Định luật Jun-Lenxơ giải thích hiện tượng trên
Khi hiện tượng đoản mạch xảy ra [nối tắt cực âm và cực dương của nguồn điện với nhau]
áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta có
E=Ir => \[I=\dfrac{E}{r}\] [1]
Nhiệt lượng tỏa ra trên mạch theo định luật Jun-Lenxơ:Q=I2rt [2]
Nhận xét: điện trở trong r của nguồn rất nhỏ => I rất lớn, cường độ dòng điện trong mạch lớn sẽ sinh ra nhiệt lượng rất lớn, nhiệt lượng này có thể nung nóng đỏ dây dẫn và làm đứt dây tại vị trí liên kết yếu nhất, đây chính là nguyên tắc hoạt động của cầu chì hoặc rơle, ổn áp để bảo vệ mạch điện khi xảy ra hiện tượng đoản mạch.Hiện tượng đoản mạch không chỉ xảy ra với mạch điện có dòng điện không đổi, nó xảy cả với mạch điện có dòng điện thay đổi [dòng điện xoay chiều]
Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lý lớp 11 chương dòng điện không đổi
Với 50 bài tập trắc nghiệm Định luật Ôm đối với toàn mạch có đáp án chi tiết Vật Lí lớp 11 tổng hợp 50 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Định luật Ôm đối với toàn mạch từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 11.
Câu 1. Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài
A.tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
B. tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
C. giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
D. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
Lời giải:
Chọn C.
Biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch là
hay E = IR + Ir = U + Ir ta suy ra U = E – Ir với E, r là các hằng số suy ra khi I tăng thì U giảm.
Câu 2. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch chỉ chứa điện trở R tỉ lệ với hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R.
B. Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phàn của mạch.
C. Công suất của dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
D. Nhiệt lượng toả ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật.
Lời giải:
Chọn D.
Nhiệt lượng toả ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật.
Câu 3. Biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch trong trường hợp mạch ngoài chứa máy thu là:
Lời giải:
Chọn C.
Biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch trong trường hợp mạch ngoài chứa máy thu là:
Câu 4. Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 [Ω] được mắc với điện trở 4,8 [Ω] thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 [V]. Cường độ dòng điện trong mạch là
A. I = 120 [A]. B. I = 12 [A].
C. I = 2,5 [A]. D. I = 25 [A].
Lời giải:
Chọn C.
Cường độ dòng điện trong mạch là:
Câu 5. Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 [Ω] được mắc với điện trở 4,8 [Ω] thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa 2 cực của nguồn điện là 12 [V]. Suất điện động của nguồn điện là:
A. E = 12,00 [V]. B. E = 12,25 [V].
C. E = 14,50 [V]. D. E = 11,75 [V].
Lời giải:
Chọn B.
- Cường độ dòng điện trong mạch là:
- Suất điện động của nguồn điện là E = IR + Ir = U + Ir = 12 + 2,5.0,1 = 12,25 [V].
Câu 6. Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có thể thay đổi từ 0 đến vô cực. Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 [V]. Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 [A] thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 [V]. Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là:
A. E = 4,5 [V]; r = 4,5 [Ω]. B. E = 4,5 [V]; r = 2,5 [Ω].
C. E = 4,5 [V]; r = 0,25 [Ω]. D. E = 9 [V]; r = 4,5 [Ω].
Lời giải:
Chọn C.
- Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 [V]. Suy ra suất điện động của nguồn điện là E = 4,5 [V].
- Áp dụng công thức E = U + Ir với I = 2 [A] và U = 4 [V] ta tính được điện trở trong của nguồn điện là r = 0,25 [Ω].
Câu 7. Một nguồn điện có suất điện động E = 6 [V], điện trở trong r = 2 [Ω], mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 [W] thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 1 [Ω]. B. R = 2 [Ω].
C. R = 3 [Ω]. D. R = 6 [Ω].
Lời giải:
Chọn A.
Công suất tiêu thụ mạch ngoài là P = R.I2
Cường độ dòng điện trong mạch là
Suy ra
với E = 6 [V], r = 2 [Ω], P = 4 [W] ta tính được R = 1 [Ω].
Câu 8. Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt hai bóng đèn có điện trở R1 = 2 [Ω] và R2 = 8 [Ω], khi đó công suất tiêu thụ của hai bóng đèn là như nhau. Điện trở trong của nguồn điện là:
A. r = 2 [Ω]. B. r = 3 [Ω].
C. r = 4 [Ω]. D. r = 6 [Ω].
Lời giải:
Chọn C.
Áp dụng công thức [ xem câu 2.33]
Khi R = R1 ta có:
khi R = R2 ta có
theo bài ra P1 = P2 ta tính được r = 4 [Ω].
Câu 9. 35 Một nguồn điện có suất điện động E = 6 [V], điện trở trong r = 2 [Ω], mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 [W] thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 3 [Ω]. B. R = 4 [Ω].
C. R = 5 [Ω]. D. R = 6 [Ω].
Lời giải:
Chọn B.
Áp dụng công thức:
Với E = 6 [V], r = 2 [Ω] và P = 4 [W] ta tính được R = 4 [Ω].
Câu 10. Một nguồn điện có suất điện động E = 6 [V], điện trở trong r = 2 [Ω], mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 1 [Ω]. B. R = 2 [Ω].
C. R = 3 [Ω]. D. R = 4 [Ω].
Lời giải:
Chọn B.
Áp dụng công thức:
Ta được:
Suy ra:
xảy ra khi R = r = 2 [Ω].
Câu 11. Biết rằng khi điện trở mạch ngoài của một nguồn điện tăng từ R1 = 3 [Ω] đến R2 = 10,5 [Ω] thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn tăng gấp hai lần. Điện trở trong của nguồn điện đó là:
A. r = 7,5 [Ω]. B. r = 6,75 [Ω].
C. r = 10,5 [Ω]. D. r = 7 [Ω].
Lời giải:
Chọn D.
- Khi R = R1 = 3 [Ω] thì cường độ dòng điện trong mạch là I1 và hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở là U1, khi R = R2 = 10,5 [Ω] thì cường độ dòng điện trong mạch là I2 và hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở là U2. Theo bài ra ta có U2 = 2U1 suy ra I1 = 1,75.I2.
- Áp dụng công thức E = I[R + r], khi R = R1 = 3 [Ω] ta có E = I1[R1 + r], khi R = R2 = 10,5 [Ω] ta có E = I2[R2 + r] suy ra I1[R1 + r] = I2[R2 + r].
- Giải hệ phương trình:
ta được r = 7 [Ω].
Câu 12. Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 [V], điện trở trong r = 2,5 [Ω], mạch ngoài gồm điện trở R1 = 0,5 [Ω] mắc nối tiếp với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 1 [Ω]. B. R = 2 [Ω].
C. R = 3 [Ω]. D. R = 4 [Ω].
Lời giải:
Chọn B.
- Điện trở mạch ngoài là RTM = R1 + R
- Khi công suất tiêu thụ mạch ngoài lớn nhất thì RTM = r = 2,5 [Ω].
Câu 13. Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 [V], điện trở trong r = 2,5 [Ω], mạch ngoài gồm điện trở R1 = 0,5 [Ω] mắc nối tiếp với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 1 [Ω]. B. R = 2 [Ω].
C. R = 3 [Ω]. D. R = 4 [Ω].
Lời giải:
Chọn C.
- Đoạn mạch gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 [V], điện trở trong r = 2,5 [Ω], nối tiếp với điện trở R1 = 0,5 [Ω] có thể coi tương đương với một nguồn điện có E = 12 [V], điện trở trong r’ = r + R1 = 3 [Ω].
Câu 14. Một mạch điện kín gồm hai nguồn điện E1, r1 và E2, r2 mắc nối tiếp với nhau, mạch ngoài chỉ có điện trở R. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:
Lời giải:
Chọn D.
Một mạch điện kín gồm hai nguồn điện E1, r1 và E2, r2 mắc nối tiếp với nhau, mạch ngoài chỉ có điện trở R.
- Hai nguồn điện mắc nối tiếp nên suất điện động E = E1 + E2, điện trở trong r = r1 + r2.
- Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:
Câu 15. Một mạch điện kín gồm hai nguồn điện E, r1 và E, r2 mắc song song với nhau, mạch ngoài chỉ có điện trở R. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:
Lời giải:
Chọn B.
Một mạch điện kín gồm hai nguồn điện E, r1 và E, r2 mắc song song với nhau, mạch ngoài chỉ có điện trở R.
- Hai nguồn điện mắc nối tiếp nên suất điện động E = E1 = E2, điện trở trong r = r1.r2/[r1 + r2].
- Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:
Câu 16. Cho đoạn mạch như hình vẽ [2.42] trong đó E1 = 9 [V], r1 = 1,2 [Ω]; E2 = 3 [V], r2 = 0,4 [Ω]; điện trở R = 28,4 [Ω]. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch UAB = 6 [V]. Cường độ dòng điện trong mạch có chiều và độ lớn là:
A. chiều từ A sang B, I = 0,4 [A].
B. chiều từ B sang A, I = 0,4 [A].
C. chiều từ A sang B, I = 0,6 [A].
D. chiều từ B sang A, I = 0,6 [A].
Lời giải:
Chọn A.
Giả sử dòng điện đi từ A sang B, khi đó E1 là nguồn điện, E2 là máy thu áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa máy thu:
chiều dòng điện đi theo chiều giả sử [chiều từ A sang B].
Câu 17. Nguồn điện với suất điện động E, điện trở trong r, mắc với điện trở ngoài R = r, cường độ dòng điện trong mạch là I. Nếu thay nguồn điện đó bằng 3 nguồn điện giống hệt nó mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện trong mạch là:
A. I’ = 3I. B. I’ = 2I.
C. I’ = 2,5I. D. I’ = 1,5I.
Lời giải:
Chọn D.
- Cường độ dòng điện trong mạch khi mạch chỉ có một nguồn
- Thay nguồn điện trên bằng 3 nguồn điện giống nhau mắc nối tiếp thì suất điện động là 3.E, điện trở trong 3.r .
Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là
như vậy I’= 1,5.I.
Câu 18. Nguồn điện với suất điện động E, điện trở trong r, mắc với điện trở ngoài R = r, cường độ dòng điện trong mạch là I. Nếu thay nguồng điện đó bằng 3 nguồn điện giống hệt nó mắc song song thì cường độ dòng điện trong mạch là:
A. I’ = 3I. B. I’ = 2I.
C. I’ = 2,5I. D. I’ = 1,5I.
Lời giải:
Chọn D.
- Cường độ dòng điện trong mạch khi mạch chỉ có một nguồn
- Thay nguồn điện trên bằng 3 nguồn điện giống nhau mắc song song thì suất điện động là E, điện trở trong r/3 .
Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là
như vậy I’= 1,5.I.
Câu 19. Cho bộ nguồn gồm 6 acquy giống nhau được mắc thành hai dãy song song với nhau, mỗi dãy gồm 3 acquy mắc nối tiếp với nhau. Mỗi acquy có suất điện động E = 2 [V] và điện trở trong r = 1 [Ω]. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn lần lượt là:
A. Eb = 12 [V]; rb = 6 [Ω]. B. Eb = 6 [V]; rb = 1,5 [Ω].
C. Eb = 6 [V]; rb = 3 [Ω]. D. Eb = 12 [V]; rb = 3 [Ω].
Lời giải:
Chọn B.
Cho bộ nguồn gồm 6 acquy giống nhau được mắc thành hai dãy song song với nhau, mỗi dãy gồm 3 acquy mắc nối tiếp với nhau. Mỗi acquy có suất điện động E = 2 [V] và điện trở trong r = 1 [Ω].
- Mỗi dãy gồm 3 acquy mắc nối tiếp với nhau nên suất điện động và điện trở trong của mỗi dãy là Ed = 3E = 6 [V] và rd = 3r = 3 [Ω].
- Hai dãy giống nhau mắc song song với nhau nên suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn lần lượt là Eb = Ed = 6 [V]; rb = rd / 2 = 1,5 [Ω].
Câu 20. Cho mạch điện như hình vẽ [2.46]. Mỗi pin có suất điện động E = 1,5 [V], điện trở trong r = 1 [Ω]. Điện trở mạch ngoài R = 3,5 [Ω]. Cường độ dòng điện ở mạch ngoài là:
A. I = 0,9 [A]. B. I = 1,0 [A].
C. I = 1,2 [A]. D. I = 1,4 [A].
Lời giải:
Chọn B.
- Nguồn điện gồm 7 pin mắc như hình 2.46, đây là bộ nguồn gồm 3 pin ghép nối tiếp rồi lại ghép nối tiếp với một bộ khác gồm hai dãy mắc song song, mỗi dãy gồm hai pin mắc nối tiếp. Áp dụng công thức mắc nguồn thành bộ trong trường hợp mắc nối tiếp và mắc song song, ta tính được suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là: E = 7,5 [V], r = 4 [Ω].
- Áp dụng công thức định luật Ôm cho toàn mạch
Câu 21. Cho một đoạn mạch gồm hai điện trở R1 và R2 mắc song song và mắc vào một hiệu điện thế không đổi. Nếu giảm trị số của điện trở R2 thì
A. độ sụt thế trên R2 giảm. B. dòng điện qua R1 không thay đổi.
C. dòng điện qua R1 tăng lên. D. công suất tiêu thụ trên R2 giảm.
Lời giải:
Chọn B.
Cho một đoạn mạch gồm hai điện trở R1 và R2 mắc song song và mắc vào một hiệu điện thế không đổi.
Nếu giảm trị số của điện trở R2 thì hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 không đổi, giá trị của điện ttrở R1 không đổi nên dòng điện qua R1 không thay đổi.
Câu 22. Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 [V], điện trở trong r = 2 [Ω], mạch ngoài gồm điện trở R1 = 6 [Ω] mắc song song với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 1 [Ω]. B. R = 2 [Ω].
C. R = 3 [Ω]. D. R = 4 [Ω].
Lời giải:
Chọn C.
- Điện trở mạch ngoài là:
- Khi công suất tiêu thụ mạch ngoài lớn nhất thì RTM = r = 2 [Ω].
Câu 23. Khi hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp vào một hiệu điện thế U không đổi thì công suất tiêu thụ của chúng là 20 [W]. Nếu mắc chúng song song rồi mắc vào hiệu điện thế nói trên thì công suất tiêu thụ của chúng là:
A. 5 [W]. B. 10 [W].
C. 40 [W]. D. 80 [W].
Lời giải:
Chọn D.
Công suất tiêu thụ trên toàn mạch là:
- Khi hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp thì công suất tiêu thụ là:
- Khi hai điện trở giống nhau song song thì công suất tiêu thụ là:
Câu 24. Khi hai điện trở giống nhau mắc song vào một hiệu điện thế U không đổi thì công suất tiêu thụ của chúng là 20 [W]. Nếu mắc chúng nối tiếp rồi mắc vào hiệu điện thế nói trên thì công suất tiêu thụ của chúng là:
A. 5 [W]. B. 10 [W].
C. 40 [W]. D. 80 [W].
Lời giải:
Chọn A.
Câu 25. Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước. Nếu dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t1 = 10 [phút]. Còn nếu dùng dây R2 thì nước sẽ sôi sau thời gian t2 = 40 [phút]. Nếu dùng cả hai dây mắc song song thì nước sẽ sôi sau thời gian là:
A. t = 4 [phút]. B. t = 8 [phút].
C. t = 25 [phút]. D. t = 30 [phút].
Lời giải:
Chọn B.
Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước, trong cả 3 trường hợp nhiệt lượng mà nước thu vào đều như nhau.
- Khi dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t1 = 10 [phút]. Nhiệt lượng dây R1 toả ra trong thời gian đó là:
- Khi dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t2 = 40 [phút]. Nhiệt lượng dây R2 toả ra trong thời gian đó là:
- Khi dùng cả hai dây mắc song song thì sẽ sôi sau thời gian t.
Nhiệt lượng dây toả ra trong thời gian đó là
với
ta suy ra
Câu 26. Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước. Nếu dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t1 = 10 [phút]. Còn nếu dùng dây R2 thì nước sẽ sôi sau thời gian t2 = 40 [phút]. Nếu dùng cả hai dây mắc nối tiếp thì nước sẽ sôi sau thời gian là:
A. t = 8 [phút]. B. t = 25 [phút].
C. t = 30 [phút]. D. t = 50 [phút].
Lời giải:
Chọn D.
Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước, trong cả 3 trường hợp nhiệt lượng mà nước thu vào đều như nhau.
- Khi dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t1 = 10 [phút]. Nhiệt lượng dây R1 toả ra trong thời gian đó là:
- Khi dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t2 = 40 [phút]. Nhiệt lượng dây R2 toả ra trong thời gian đó là:
- Khi dùng cả hai dây mắc nối tiếp thì sẽ sôi sau thời gian t.
Nhiệt lượng dây toả ra trong thời gian đó là:
với R = R1 + R2 ta suy ra t = t1 + t2 ↔ t = 50 [phút]
Câu 27. Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 [V], điện trở trong r = 3 [Ω], mạch ngoài gồm điện trở R1 = 6 [Ω] mắc song song với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 1 [Ω]. B. R = 2 [Ω].
C. R = 3 [Ω]. D. R = 4 [Ω].
Lời giải:
Chọn B.
- Đoạn mạch gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 [V], điện trở trong r = 3 [Ω], mạch ngoài gồm điện trở R1 = 6 [Ω] mắc song song với một điện trở R, khi đó mạch điện có thể coi tương đương với một nguồn điện có E = 12 [V], điện trở trong r’ = r // R1 = 2 [Ω], mạch ngoài gồm có R
- Công suất tiêu thụ trên R đạt giá trị max khi R = r’ = 2 [Ω]
Câu 28. Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài
A. giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
B.tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
C. tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
D. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
Lời giải:
Chọn A.
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta có U = E – Ir với E = hằng số, khi I tăng thì U giảm.
Câu 29. Biểu thức nào sau đây là không đúng?
Lời giải:
Chọn C.
- Biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch:
- Biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch:
Câu 30. Đo suất điện động của nguồn điện người ta có thể dùng cách nào sau đây?
A. Mắc nguồn điện với một điện trở đã biết trị số và một ampekế tạo thành một mạch kín. Dựa vào số chỉ của ampe kế cho ta biết suất điện động của nguồn điện.
B. Mắc nguồn điện với một điện trở đã biết trị số tạo thành một mạch kín, mắc thêm vôn kế vào hai cực của nguồn điện. Dựa vào số chỉ của vôn kế cho ta biết suất điện động của nguồn điện.
C. Mắc nguồn điện với một điện trở có trị số rất lớn và một vôn kế tạo thành một mạch kín. Dựa vào số chỉ của vôn kế cho ta biết suất điện động của nguồn điện.
D. Mắc nguồn điện với một vôn kế có điện trở rất lớn tạo thành một mạch kín. Dựa vào số chỉ của vôn kế cho ta biết suất điện động của nguồn điện.
Lời giải:
Chọn D.
- Biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch:
khi R rất lớn thì I ≈ 0 khi đó E = U + Ir ≈ U
- Mắc nguồn điện với một vôn kế có điện trở rất lớn tạo thành một mạch kín. Dựa vào số chỉ của vôn kế cho ta biết suất điện động của nguồn điện.
Câu 31. Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có thể thay đổi từ 0 đến vô cực. Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 [V]. Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 [A] thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 [V]. Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là:
A. E = 4,5 [V]; r = 4,5 [Ω]. B. E = 4,5 [V]; r = 2,5 [Ω].
C. E = 4,5 [V]; r = 0,25 [Ω]. D. E = 9 [V]; r = 4,5 [Ω].
Lời giải:
Chọn C.
- Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 [V]. Suy ra suất điện động của nguồn điện là E = 4,5 [V].
- Áp dụng công thức E = U + Ir với I = 2 [A] và U = 4 [V] ta tính được điện trở trong của nguồn điện là r = 0,25 [Ω].
Câu 32. Đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện người ta có thể dùng cách nào sau đây?
A. Mắc nguồn điện với một điện trở đã biết trị số và một ampe kế tạo thành một mạch kín. Sau đó mắc thêm một vôn kế giữa hai cực của nguồn điện. Dựa vào số chỉ của ampe kế và vôn kế cho ta biết suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.
B. Mắc nguồn điện với một điện trở đã biết trị số tạo thành một mạch kín, mắc thêm vôn kế vào hai cực của nguồn điện. Dựa vào số chỉ của vôn kế cho ta biết suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.
C. Mắc nguồn điện với một điện trở đã biết trị số và một vôn kế tạo thành một mạch kín. Sau đó mắc vôn kế vào hai cực của nguồn điện. Thay điện trở nói trên bằng một điện trở khác trị số. Dựa vào số chỉ của ampe kế và vôn kế trong hai trường hợp cho ta biết suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.
D. Mắc nguồn điện với một vôn kế có điện trở rất lớn tạo thành một mạch kín. Dựa vào số chỉ của vôn kế cho ta biết suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.
Lời giải:
Chọn C.
Đo được hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong hai trường hợp
ta có hệ phương trình:
giải hệ phương trình ta được E và r.
Câu 33. Theo định luật Ôm cho toàn mạch thì cường độ dòng điện cho toàn mạch:
A. tỉ lệ nghịch với suất điện động của nguồn.
B. tỉ lệ nghịch với điện trở trong của nguồn.
C. tỉ lệ nghịch với điện trở ngoài của mạch.
D. tỉ lệ nghịch với tổng điện trở trong của nguồn và điện trở ngoài.
Lời giải:
Chọn D.
Theo định luật Ôm với toàn mạch ta có:
Do đó cường độ dòng điện cho toàn mạch tỉ lệ nghịch với tổng điện trở trong của nguồn và điện trở ngoài.
Câu 34. Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài
A. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
B. tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
C. giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
D. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
Lời giải:
Chọn C.
Ta có: UN = E - Ir do đó hiệu điện thế mạch ngoài giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
Câu 35. Hiệu điện thế hai đầu mạch ngoài cho bởi biểu thức nào sau đây?
A. UN = Ir B. UN = E - Ir
C. UN = I[RN + r] D. UN = E + Ir
Lời giải:
Chọn B.
Ta có: UN = E - Ir
Câu 36. Cho một mạch điện có nguồn điện không đổi. Khi điện trở ngoài tăng hai lần thì cường độ dòng điện trong mạch chính:
A. giảm hai lần. B. tăng hai lần.
C. không đổi. D. Chưa đủ dữ kiện để xác định.
Lời giải:
Chọn D.
Ta có:
Do đó khi RN tăng hai lần
Câu 37. Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch thì cường độ dòng điện trong mạch:
A. tăng rất lớn. B. giảm về 0.
C. tăng giảm liên tục. D. không đổi so với trước.
Lời giải:
Chọn A.
Hiện tưởng đoản mạch xảy ra khi
Khi đó cường độ dòng điện tăng rất lớn.
Câu 38. Hiệu suất của nguồn điện được xác định bằng biểu thức:
Lời giải:
Chọn B.
Câu 39. Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 [Ω] được mắc với điện trở 4,8 [Ω] thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 [V]. Cường độ dòng điện trong mạch là
A. I = 120 [A]. B. I = 12 [A].
C. I = 2,5 [A]. D. I = 25 [A].
Lời giải:
Chọn C.
Ta có:
Câu 40. Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 [Ω] được mắc với điện trở 4,8 [Ω] thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 [V]. Suất điện động của nguồn điện là:
A. E = 12,00 [V]. B. E = 12,25 [V].
C. E = 14,50 [V]. D. E = 11,75 [V].
Lời giải:
Chọn B.
Ta có:
⇒ E = I[RN + r] = 2,5.4,9 = 12,25V
Câu 41. Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có thể thay đổi từ 0 đến vô cực. Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 [V]. Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 [A] thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 [V]. Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là:
A. E = 4,5 [V]; r = 4,5 [Ω]. B. E = 4,5 [V]; r = 2,5 [Ω].
C. E = 4,5 [V]; r = 0,25 [Ω]. D. E = 9 [V]; r = 4,5 [Ω].
Lời giải:
Chọn C.
Khi biến trở rất lớn suy ra I = 0.
Khi đó UN = E - Ir = E = 4,5V .
Khi I = 2, UN = 4.
Ta có:
Mặt khác:
⇒ r = 0,25Ω
Câu 42. Cho một mạch điện gồm một pin 1,5V có điện trở trong là 0,5Ω nối với mạch ngoài là một điện trở 2,5Ω. Cường độ dòng điện trong toàn mạch là:
A. 3[A]. B. 0,6[A].
C. 0,5[A]. D. 2[A].
Lời giải:
Chọn C.
Cường độ dòng điện trong mạch là:
Câu 43. Một mạch điện có nguồn là một pin 9V, điện trở trong 0,5Ω và mạch ngoài gồm hai điện trở 8Ω mắc song song. Cường độ dòng điện toàn mạch là:
A. 2[A]. B. 4,5[A].
C. 1[A]. D. 18/33[A].
Lời giải:
Chọn A.
Khi mắc song song 2 điện trở trên
Cường độ dòng điện trong mạch là:
Câu 44. Trong một mạch kín mà điện trở ngoài là 10Ω, điện trở trong là 1Ω có dòng điện đi qua là 2A. Hiệu điện thế hai đầu nguồn và suất điện động của nguồn là:
A. 10[V] và 12[V]. B. 20[V] và 22[V].
C. 10[V] và 2[V]. D. 2,5[V] và 0,5[V].
Lời giải:
Chọn B.
Ta có: U = RN.I = 20 [V], E = [RN + r]I = 22V.
Câu 45. Một mạch điện có điện trở ngoài bằng 5 lần điện trở trong. Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch thì tỉ số giữa cường độ dòng điện đoản mạch và cường độ dòng điện không đoản mạch là:
A. 5. B. 6.
C. 4. D. Không xác định được.
Lời giải:
Chọn B.
Ta có:
Khi xảy ra đoản mạch:
Câu 46. Một acquy có ghi 3V, điện trở trong 20 mΩ. Khi đoản mạch thì dòng điện qua acquy là:
A. 150[A]. B. 0,06[A].
C. 15[A]. D. 20/3[A].
Lời giải:
Chọn A.
Khi xảy ra đoản mạch:
Câu 47. Cho một đoạn mạch gồm hai điện trở R1 và R2 mắc song song và mắc vào một hiệu điện thế không đổi. Nếu giảm trị số của điện trở R2 thì
A. độ sụt thế trên R2 giảm. B. dòng điện qua R1 không thay đổi.
C. dòng điện qua R1 tăng lên. D. công suất tiêu thụ trên R2 giảm.
Lời giải:
Chọn B.
Khi R1 và R2 mắc song song và mắc vào một hiệu điện thế không đổi. Nếu giảm trị số R2 thì hiệu điện thế hai đầu điện trở R1 không đổi nên dòng điện qua R1 không đổi.
Câu 48. Một nguồn điện có suất điện động E = 6 [V], điện trở trong r = 2 [Ω], mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 1 [Ω]. B. R = 2 [Ω].
C. R = 3 [Ω]. D. R = 4 [Ω].
Lời giải:
Chọn B.
Để công suất tiêu thụ mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì R = r = 2Ω.
Câu 49. Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 [V], điện trở trong r = 2,5 [Ω], mạch ngoài gồm điện trở R1 = 0,5 [Ω] mắc nối tiếp với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 1 [Ω]. B. R = 2 [Ω].
C. R = 3 [Ω]. D. R = 4 [Ω].
Lời giải:
Câu 49. Chọn B.
Để công suất tiêu thụ mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì R1 + R = r ⇔ R = 2Ω.
Câu 50. Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 [V], điện trở trong r = 2 [Ω], mạch ngoài gồm điện trở R1 = 6 [Ω] mắc song song với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 1 [Ω]. B. R = 2 [Ω].
C. R = 3 [Ω]. D. R = 4 [Ω].
Lời giải:
Chọn C.
Công suất tiêu thụ mạch ngoài lớn nhất khi