Toàn bộ lý thuyết định luật ôm (ohm) và bài tập thực hành

Ở bài trước các bạn đã tìm hiểu về điện trở của dây dẫn và tìm hiểu sơ qua về định luật Ohm. Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn về khái niệm định luật Ohm? Công thức là gì? Ứng dụng của định luật Ôm? Bài viết hôm nay của timhieulichsuquancaugiay.edu.vn sẽ giúp bạn giải đáp cặn kẽ những câu hỏi trên nhé!

Phát biểu định luật Ohm là gì?

Định luật Ohm là một định luật vật lý về sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện và điện trở.

Nội dung của định luật Ôm là gì?

Nội dung định luật Ôm: Cường độ dòng điện đi qua hai điểm của một dây dẫn luôn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua hai điểm đó, còn cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn.

Định luật Ohm được thể hiện bằng hệ thức sau:

Trong đó:

• I là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (đơn vị là ampe, ký hiệu: A)

• U là điện áp chạy qua dây dẫn (đơn vị là volt, ký hiệu: V)

• R là điện trở (đơn vị là ôm, ký hiệu: Ω)

• Điện áp của dây dẫn là hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện

• Điện trở dây dẫn (R) chỉ đặc trưng cho tính chất chống lại dòng điện.

Lưu ý: theo định luật Ohm, điện trở R không phụ thuộc vào dòng điện và R luôn không đổi.

Lịch sử ra đời của định luật Ohm

Định luật Ohm được đặt theo tên của nhà vật lý nổi tiếng người Đức – Georg Ohm. Định luật này được công bố vào năm 1827 trong một bài báo, mô tả các phép đo điện áp và dòng điện thông qua một mạch điện đơn giản gồm nhiều dây có độ dài khác nhau. Trên thực tế, ông đã trình bày một phương trình phức tạp hơn một chút so với công thức trên để giải thích kết quả thí nghiệm của mình.

Công thức định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở

Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch chỉ chứa điện trở R tỉ lệ thuận với điện áp U đặt vào hai đầu mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R.

• Công thức định luật Ohm cho mạch được tính bằng công thức sau:

Trong đó:

I là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A)

U là điện áp trên dây dẫn (V)

R là điện trở (Ω)

R = R1 + R2 + … + Rn

U = U1 + U2 + … + Un

Tôi = I1 = I2 = … = Trong

1/R = 1/R1 + 1/R2 +…+1/Rn

U = U1 = U2 = … = Un

Tôi = I1 +I2 + … + Trong

Định luật Ohm cho toàn mạch

Cuộc thí nghiệm:

Cho một mạch như hình dưới đây:

• Trong đó, ampe kế (có R rất nhỏ) đo cường độ I của dòng điện chạy trong mạch kín, vôn kế (có R rất lớn) đo điện áp mạch ngoài Un và biến trở cho phép thay đổi điện trở mạch ngoài. .

• Tiến hành thí nghiệm với mạch này cho các giá trị I và Un như trong bảng dưới đây:

• Biểu đồ biểu thị các giá trị đo được này:

Phát biểu định luật Ôm cho toàn mạch: Cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với tổng điện trở của mạch đó.

Công thức định luật Ôm cho toàn mạch

Công thức định luật ohm toàn mạch được tính bằng:

Trong đó:

• I: Cường độ dòng điện mạch kín (A)
• E: Sức điện động (V)
• R : Điện trở ngoài (Ω)
• r : Điện trở trong (Ω)

Nhận xét về công thức định luật Ôm cho toàn mạch

Hiện tượng ngắn mạch

• Đây là hiện tượng xảy ra khi nối hai cực của nguồn điện chỉ bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ.

• Khi xảy ra đoản mạch, dòng điện chạy qua mạch sẽ có cường độ rất lớn và gây ra đoản mạch, đây là một trong những nguyên nhân gây ra nhiều vụ cháy (RN ≈ 0):

Tôi = E/r

Định luật Ohm cho toàn mạch với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

• Công do nguồn điện sinh ra trong thời gian t: A = E.It

• Nhiệt lượng tỏa ra khắp mạch

• Xem thêm : Hàm số đồng biến trên R – Hàm số nghịch biến trên R khi nào?

  Theo định luật bảo toàn năng lượng:

=> Định luật Ohm cho toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.

Hiệu suất cung cấp điện

Xem thêm: Giải thích điện trở dây, công thức tính & bài tập thực hành

Bài tập áp dụng định luật Ôm

Bài 1: Điện trở tương đương của đoạn mạch AB có sơ đồ như hình vẽ là RAB = 10 Ω, trong đó điện trở R1 = 7 Ω; R2 = 12 Ω. Giá trị của điện trở Rx dưới đây là bao nhiêu?

A. 9 Ω

B. 5 Ω

C. 15 Ω

D. 4 Ω

Bài 2: Điện trở R1 = 6 Ω, R2 = 9 Ω, R3 = 15Ω có khả năng chịu được dòng điện có cường độ cực đại lần lượt là I1 = 5A, I2 = 2A, I3 = 3A. Hỏi điện áp cực đại có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp là bao nhiêu?

A. 45V

B. 60V

C.93V

D. 150V

Bài 3: Khi mắc nối tiếp hai điện trở R1 và R2 ở hiệu điện thế 1,2V thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ I = 0,12A.

a) Tính điện trở tương đương của mạch nối tiếp này.

b) Nếu hai điện trở trên mắc song song với hiệu điện thế 1,2V thì dòng điện chạy qua điện trở R1 có cường độ I1 bằng 1,5 lần cường độ I2 dòng điện chạy qua điện trở R2. Tính điện trở R1 và R2.

A. Rtđ = 10 Ω, R1 = 4V, R2 = 6 Ω

B. Rtđ = 10Ω, R1 = 6V, R2 = 4 Ω

C. Rtđ = 2,4Ω , R1 = 4V, R2 = 6 Ω

D. Rtđ = 2,4Ω , R1 = 6V, R2 = 4 Ω

Bài 4: Cho mạch điện có sơ đồ như sau:

Trong đó các điện trở R1 = 14, R2 = 8, R3 = 24. Dòng điện chạy qua R1 có cường độ I1 = 0,4A. Tính cường độ dòng điện I2 và I3 lần lượt đi qua điện trở R2 và R3?

A.I2 = 0,1A; I3 = 0,3A

B.I2 = 3A; I3 = 1A

C.I2 = 0,1A; I3 = 0,1A

D.I2 = 0,3A; I3 = 0,1A

Bài 5: Cho mạch điện như hình sau:

Gồm các điện trở R1 = 9Ω, R2 = 15Ω, R3 = 10Ω. Dòng điện chạy qua R3 có cường độ I3=0,3A. Tính hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch AB.

A. 6,5V

B. 2.5V

C. 7,5V

D. 5,5V

TRẢ LỜI:

Bài 1: Đ

Bài 2: B

Bài học 3: A

Bài 4: Đ

Bài 5: C

Trên đây là bài viết tổng hợp tất cả các lý thuyết về định luật Ohm mà các bạn sẽ học trong vật lý. Hy vọng qua bài viết trên các bạn sẽ có thể nắm chắc lý thuyết và áp dụng được nhiều vào bài tập. Cảm ơn bạn đã theo dõi và đọc bài viết này.

Nguồn: https://timhieulichsuquancaugiay.edu.vn
Danh mục: Giáo dục