Vật lý lớp 9 bạn sẽ được học nhiều kiến thức quan trọng như công thức tính điện trở song song, công thức tính điện trở nối tiếp… Đây là kiến thức mà bất kể em học sinh nào cũng phải nắm vững. Cùng góc hạnh phúc tìm hiểu chi tiết về vấn đề này nhé
>>Xem thêm:
Định nghĩa điện trở
Điện trở là một linh kiện vật lý quan trọng bao gồm 2 tiếp điểm kết nối với nhau để giúp hạn chế cường độ dòng điện chạy trong mạch. Chức năng chính của điện trở như: mức độ tín hiệu, chia điện áp, kích hoạt linh kiện điện tử chủ động….
Công thức tính điện trở
Công thức tính điện trở toàn mạch được suy ra từ định luật ôm là:
Trong đó: I là cường độ dòng điện [A]
U là điện áp giữa 2 đầu [V]
R là điện trở tương đương [Ω]
Công thức tính điện trở song song
Trong đoạn mạch bao gồm 2 điện trở R1, R2 mắc song song , cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó
Công thức tính điện trở song song là:
UAB = U1 = U2 =….Un
IAB = I1 + I2 +….+ In
1/RAB = 1/R1 + 1/R2 +….+ 1/Rn
Công thức tính điện trở nối tiếp
Đối với đoạn mạch bao gồm 2 điện trở là R1 và R2 mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa 2 đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó
Công thức tính điện trở mắc nối tiếp là:
UAB = U1 +U2 +….+ Un
IAB = I1 + I2 +….+ In
RAB = R1 + R2 +….+Rn
Bài tập tính điện trở song song, điện trở nối tiếp có lời giải chi tiết
Bài tập 1: Cho điện trở R1 = 10 Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa là 2A, và R2 = 5 Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa là 1A. Tính hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào 2 đầu đoạn mạch gồm R1 và R2 mắc song song?
Lời giải
R1 = 10 Ω, I1max = 2A
R2 = 5 Ω, I2max = 1A
Hiệu điện thế tối đa đặt vào 2 đầu điện trở R1 là:
U1max = R1.I1max = 10.2 = 20V
Hiệu điện thế tối đa đặt vào 2 đầu điện trở R2 là:
U2max = R2.I2max = 5.1 = 5V
Bởi 2 điện trở mắc song song nên hiệu điện thế giữa 2 đầu các điện trở phải bằng nhau. Do vậy hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào 2 đầu đoạn mạch là:
Umax = U2max = 5V
Bài tập 2: hai điện trở R1, R2 = 3R1 được mắc song song với nhau. Khi tính theo R1 thì điện trở tương đương của đoạn mạch bằng bao nhiêu?
Lời giải
Ta có điện trở tương đương tính theo R1 là:
Bài tập 3: Cho một hiệu điện thế U = 1,9V và hai điện trở R1 , R2. Nếu mắc nối tiếp hai điện trở này vào hiệu điện thế U thì dòng điện đi qua chúng có cường độ I1 = 0,3A. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch lúc này?
Lời giải
R1 nối tiếp R2 nên điện trở tương đương của đoạn mạch là:
Rnt = R1 + R2 = U/I = 1,9/0,3 = 6,3 Ω
Như vậy, nếu như trong quá trình áp dụng công thức tính điện trở song song, điện trở nối tiếp có điều gì khó khăn thì hãy để lại bình luận bên dưới chúng tôi sẽ giúp các em học sinh gỡ rối những thắc mắc đó.
ĐOẠN MẠCH SONG SONG
1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch song song
Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song:
- Cường độ dòng điện chaỵ qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ:
\[I=I_1+I_2\]
- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ:
\[U=U_1=U_2\]
2. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song
- Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song thì nghịch đảo của điện trở tương đương bằng tổng các nghịch đảo của các điện trở thành phần.
\[\dfrac{1}{R_{td}}\] = \[\dfrac{1}{R_{1}}\] + \[\dfrac{1}{R_{2}}\].
- Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó:
\[\dfrac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \dfrac{{{R_2}}}{{{R_1}}}\]
Chú ý:
Vôn kế có điện trở RV rất lớn so với điện trở của đoạn mạch cần đo hiệu điện thế và được mắc song song với mạch đó, nên dòng điện chạy qua vôn kế có cường độ không đáng kể. Do đó, khi tính điện trở tương đương của đoạn mạch này có thể bỏ qua số hạng \[\frac{1}{{{R_V}}}\]
Sơ đồ tư duy về đoạn mạch mắc song song - Vật lí 9
- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
- Mạch điện mắc nối tiếp các điện trở: R = R1 + R2 + ... + Rn
Quảng cáo
- Mạch điện mắc song song các điện trở:
+ Nếu có 2 điện trở:
+ Nếu có n - R0 giống nhau:
- Mạch điện trở phức tạp có đoạn nối tắt [dây nối không điện trở] thì:
+ Đồng nhất các điểm cùng điện thế [chập mạch].
+ Vẽ lại sơ đồ lí thuyết và thực hiện tính toán theo sơ đồ.
Quảng cáo
- Trong trường hợp đoạn mạch có cấu tạo đối xứng, có thể lí luận dựa vào sự đối xứng để định các điểm đồng nhất về điện thế.
Trường hợp đặc biệt
Mạch cầu cân bằng:
Ta bỏ R5 hoặc chập 2 điểm M và N lại và vẽ lại mạch như một trong 2 hình sau:
Mạch cầu không cân bằng:
Ta chuyển từ mạch tam giác sang mạch hình sao hoặc ngược lại.
Ví dụ 1:Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Trong đó R1 = 10Ω, R2 = 6Ω, R3 = 2Ω, R4 = 2Ω, R5 = 4Ω. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó.
Quảng cáo
Hướng dẫn:
+ Vì R3 và R5 mắc nối tiếp nên ta có: R35 = R3 + R5 = 6Ω
+ Vì R4 mắc song song với R35 nên:
+ Vì R1 mắc nối tiếp với R345 nên: R1345 = R1 + R345 = 10 + 1,5 = 11,5Ω
+ Vì R2 mắc song song với R1345 nên:
Ví dụ 2:Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Trong đó R1 = 6Ω, R2 = 2Ω, R3 = 3Ω. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó.
Hướng dẫn:
+ Gọi M là điểm nối giữa điện trở R2 và R3. M và A nối trực tiếp với nhau nên M trùng với A.
+ Gọi N là điểm nối giữa điện trở R1 và R2. N và B nối trực tiếp với nhau nên N trùng với B.
Mạch điện được vẽ lại như sau:
+ Vì [R1 // R2 // R3] nên:
Ví dụ 3: Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Trong đó R1 = 15Ω, R2 = 10Ω, R3 = 10Ω, R4 = 10Ω. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó.
Hướng dẫn:
+ Gọi M là điểm nối giữa điện trở R2 , R3 và R4.
Mạch điện được vẽ lại như sau:
+ Vì [R3 // R4] nên:
+ Vì [R2 nt R34] nên:
+ Vì [R1 // R234] nên:
Ví dụ 4: Ba điện trở R1 = 1Ω, R2 = 2Ω, R3 = 3Ω. Hỏi có bao nhiêu cách mắc các điện trở này với nhau? Tìm điện trở tương đương trong mỗi trường hợp.
Hướng dẫn:
Các cách mắc 3 điện trở R1, R2, R3 là:
– [R1 nt R2 nt R3]: Rtđ = R1 + R2 + R3 = 1 + 2 + 3 = 6Ω.
– [R1 // R2 // R3]:
– [R1 nt [R2 // R3]]:
– [R1 // [R2 nt R3]]:
– [R2 nt [R1 // R3]]:
– [R2 // [R1 nt R3]]:
– [R3 nt [R1 // R2]]:
– [R3 // [R1 nt R2]]:
Vậy: Có 8 cách mắc 3 điện trở R2, R1, R3 như trên.
Ví dụ 5: Dây dẫn có điện trở R = 144 Ω. Phải cắt dây ra bao nhiêu đoạn bằng nhau để khi mắc các đoạn đó song song nhau, điện trở tương đương là 4Ω?
Hướng dẫn:
Điện trở của mỗi đoạn dây sau khi cắt là:
Điện trở tương đương của n đoạn dây giống nhau mắc // :
Ví dụ 6: Có hai loại điện trở R1 = 3Ω, R2 = 5Ω. Hỏi phải cần mỗi loại mấy cái để khi ghép nối tiếp, chúng có điện trở tương đương là 55Ω?
Hướng dẫn:
Gọi x là số điện trở R1, y là số điện trở R2 cần dùng: x, y nguyên, dương.
– Điện trở tương đương khi hệ ghép nối tiếp:
– Vì y nguyên, dương nên: 11 – 0,6x ≥ x ⇒ x ≤ 18,3.
• x = 0 ⇒ y = 11: mạch gồm 11 điện trở R2 ghép nối tiếp.
• x = 5 ⇒ y = 8 : mạch gồm 5 điện trở R1 và 8 điện trở R2 ghép nối tiếp.
• x = 10 ⇒ y = 5: mạch gồm 10 điện trở R1 và 5 điện trở R2 ghép nối tiếp.
• x = 15 ⇒ y = 2: mạch gồm 15 điện trở R1 và 2 điện trở R2 ghép nối tiếp.
Ví dụ 7: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = R3 = 2Ω, R2 = R5 = 4Ω, R4 = 5Ω. Tính điện trở tương đương của mạch.
Hướng dẫn:
+ Ta có:
+ Trước tiên ta chuyển mạch có dạng tam giác AMN thành mạch hình sao.
Với:
+ Mạch điện được vẽ lại đẩy đủ hình.
Ta có:
+ Lại có:
+ Vậy điện trở tương đương của mạch là:
Bài 1. Tính điện trở tương đương của những đoạn mạch điện hình bên, biết rằng các điện trở đều bằng nhau và bằng R = 12Ω
a] Hình 1: Vì R1 và R2 mắc nối tiếp nên ta có: Rtđ = R1 + R2 = 24 Ω
b] Hình 2: Vì R2 và R3 mắc nối tiếp nên ta có: R23 = R2 + R3 = 24 Ω
+ Vì R1 mắc song song với R23 nên:
c] Hình 3 : Vì R2 và R3 mắc nối tiếp nên ta có: R23 = R2 + R3 = 24 Ω
+ Vì R1 mắc song song với R23 nên:
+ Vì R mắc nối tiếp với R1-23 nên: Rtđ = R + R1-23 = 12 + 8 = 20Ω
Bài 2. Hai dây dẫn, khi mắc nối tiếp có điện trở lớn gấp 6,25 lần khi mắc song song. Tính tỉ số điện trở của hai dây.
Ta có:
Bài 3. Có hai loại điện trở 5Ω và 7Ω. Tìm số điện trở mỗi loại sao cho khi ghép nối tiếp ta được điện trở tổng cộng là 95Ω với số điện trở nhỏ nhất.
Gọi x và y lần lượt là số điện trở loại 5Ω và 7Ω [với x và y là các số nguyên không âm]
+ Theo đề ra ta có: 5x + 7y = 95
+ Vì x ≥ 0 ⇒ ⇒ y ≤ 13,6[*]
+ Để x là số nguyên không âm thì y phải là bội của 5 hoặc y = 0 và thỏa mãn điều kiện [*]. Vậy: y = 0 thì x = 19; hoặc y = 5 thì x = 12; hoặc y = 10 thì x = 5
Vì tổng số điện trở nhỏ nhất nên chọn x = 5 và y = 10. Vậy phải cần ít nhất 5 điện trở loại 5Ω và 10 điện trở loại 7Ω.
Bài 4. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = R3 = 2Ω, R2 = R5 = 4Ω, R4 = 4Ω. Tính điện trở tương đương của mạch
Ta có:
Ta có: R12 = R1 + R2 = 2 + 4 = 6, R34 = R3 + R4 = 2 + 4 = 6
Vậy điện trở tương đương của mạch:
Xem thêm các 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 trả lời miễn phí!
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn 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.
dinh-luat-om-cho-doan-mach-chi-co-dien-tro-r.jsp