50 bài tập về Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch (có đáp án 2023) - Vật lí 11

Với Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải môn Vật lý lớp 11 gồm phương pháp giải chi tiết, bài tập minh họa có lời giải và bài tập tự luyện sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch. Mời các bạn đón xem:

1 3,703 04/02/2023
Tải về


Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải - Vật lý lớp 11

1. Lí thuyết

- Xét mạch điện kín bao gồm: nguồn điện có suất điện động ξ, điện trở trong r nối với mạch ngoài là các vật dẫn có điện trở tương đương là RN như hình vẽ:

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

- Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong: ξ=I.RN+r=IRN+Ir

- Khi đó, cường độ dòng điện trong mạch được xác định thông qua định luật Ôm: I=ξRN+r

Nội dung định luật: Cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó.

- Lưu ý I=ξRN+rξ=I.(RN+r)ξ=UN+Ir

Nếu ξ = I.RN=UN thì khi đó r = 0 hoặc mạch hở (I = 0)

- Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch, cường độ dòng điện trong mạch kín đạt giá trị lớn nhất khi RN=0. Cường độ dòng điện khi đó I=ξr

- Nhiệt lượng tỏa ra ở mạch ngoài và mạch trong là: Q=RN+r.I2.t

- Hiệu suất của nguồn điện:

H=UNE=RNRN+r

Trong đó:

ξ,r là suất điện động và điện trở trong của nguồn

RN: điện trở tương đương mạch ngoài, đơn vị Ω

Q: nhiệt lượng, đơn vị J

H: Hiệu suất của nguồn điện, đơn vị %  

2. Bài tập

Dạng 1: Định luật Ôm cho mạch kín

1. Phương pháp giải

Mạch kín cơ bản bao gồm nguồn và điện trở thuần.

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

Áp dụng các công thức định luật Ôm đối với toàn mạch để giải bài tập.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hai điện trở R1=3Ω,R2=5Ωmắc vào nguồn (ξ,r). Khi R1, R2 mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện trong mạch IN=0,4A. Khi R1, R2 song song thì cường độ mạch chính là IS=1,6A. Tìm ξ,r?

A. r=16Ω;ξ=4915V

B. r=0,1Ω;ξ=3,6V

C. r=13Ω;ξ=103V

D. r=0,5Ω;ξ=3,4V

Lời giải chi tiết

Khi R1 mắc nối tiếp với R2. Khi đó 

RN=R1+R2=3+5=8Ω

Suy ra: IN=ξRN+r0,4=ξ8+r1

Khi R1 song song với R2. Khi đó  

RN'=R1R2R1+R2=3.53+5=1,875Ω

Suy ra: IS=ξRN'+r1,6=ξ1,875+r2

Từ (1) và (2) suy ra r=16Ωξ=4915V

Chọn đáp án A

Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết nguồn điện có suất điện động ξ=10V và có điện trở trong là r=1Ω, các điện trở R1=5Ω;R2=6Ω;R3=8Ω. Xác định cường độ dòng điện I chạy qua nguồn điện.

 

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

 

A. 0,3A

          B. 0,4A

          C. 0,5A

          D. 0,6A

Lời giải chi tiết

Ta có các điện trở R1;R2;R3 mắc nối tiếp, suy ra  

RN=R1+R2+R3=5+6+8=19Ω

Cường độ dòng điện I chạy qua nguồn là:

I=ξRN+r=1019+1=0,5A

Chọn đáp án C

Dạng 2: Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa tụ điện

1. Phương pháp giải

- Áp dụng các công thức tính cường độ dòng điện trong các mạch điện có nguồn điện, tụ điện

+ Định luật Ôm cho toàn mạch: I=ξRN+r

+ Công thức tính điện dung của tụ điện: C=QU

Trong đó:

C là điện dung của tụ điện, đơn vị F

Q là điện tích của tụ điện, đơn vị C

Chú ý:

+ Dòng điện không đổi không đi qua tụ điện nên có thể bỏ đi những đoạn mạch chứa tụ điện để mạch đơn giản hơn.

+ Nếu chưa biết chiều dòng điện trong mạch thì chọn một chiều cho dòng điện để tính:

nếu kết quả  I > 0 thì chiều chọn là đúng

nếu I < 0 thì cần đảo lại chiều đã chọn

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

Trong đó ξ=20V;r=2Ω;R1=R2=4Ω;C1=3.107F;C2=5.107F. Tính điện tích trên hai bản của mỗi tụ điện khi khóa K mở?

A. Q1=Q2=1μC

B. Q1=Q2=2μC

C. Q1=Q2=3μC

D. Q1=Q2=4μC

Lời giải chi tiết

Vì dòng điện một chiều không qua tụ điện nên khi mở khóa K dòng điện chỉ chạy qua R1 R2.

Dòng điện chạy trong mạch là:

I=ξR1+R2+r=204+4+2=2A

Hiệu điện thế giữa hai điểm AB là:

UAB=I.R12=2.4+4=16V

Vì hai tụ điện mắc nối tiếp, điện dung của bộ tụ là: C=C1C2C1+C2=1,875.107F

Hiệu điện thế của bộ tụ là: U=UAB=16V

Điện tích mỗi tụ điện là:

Q1=Q2=Q=CU=1,875.107.16=3.106C

Chọn đáp án C

Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ:

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

Trong đó UAB=10V;R=10Ω;R1=4Ω;R2=6Ω;C1=1μF;C2=4μF. Tính điện tích trên 2 bản tụ của mỗi tụ điện khi K mở?

A. Q1=Q2=6μC

B. Q1=Q2=7μC

C. Q1=Q2=8μC

D. Q1=Q2=9μC

Lời giải chi tiết

Khi khóa K mở, mạch điện được vẽ lại như hình sau đây:

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

Vì hai tụ điện mắc nối tiếp, nên điện dung của tụ điện là: 

C=C1C2C1+C2=0,8μF

Hiệu điện thế của bộ tụ là: U=UAB=10V

Điện tích của mỗi tụ là:

Q1=Q2=Q=CU=0,8.106.10=8μC

Chọn đáp án C

3. Bài tập vận dụng

Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó ξ=10V,r=1Ω;R1=R2=2Ω;R3=4Ω;R4=8Ω. Tìm cường độ dòng điện trong mạch chính và UAB?

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

A. I=2A;UAB=6V

B. I=2,25A;UAB=6,75V

C. I=2,5A;UAB=7,5V

D. I=3A;UAB=9V

Chọn đáp án C

Bài 2: Xét mạch kín gồm một nguồn điện có suất điện động ξ=4V, điện trở trong r=0,2Ω mắc với điện trở ngoài R=99,8Ω. Tìm hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện?

A. 0,992V

B. 1,992V

C. 2,992V

D. 3,992V

Chọn đáp án D

Bài 3: Có mười nguồn cùng loại có cùng suất điện động ξ=3V và điện trở trong r=1Ω. Mắc các nguồn thành bộ hỗn hợp đối xứng gồm hai dãy song song. Suất điện động ξb và điện trở trong rb của bộ này bằng bao nhiêu?

A. ξ=20V;r=2,5Ω

B. ξ=20V;r=5Ω

C. ξ=15V;r=2,5Ω

D. ξ=15V;r=5Ω

Chọn đáp án C

Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó ξ1=ξ2=12V;r=1Ω;R1=6Ω;R2=8Ω. Cường độ dòng điện chạy trong mạch là: (Chọn đáp án gần đúng nhất).

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

A. 0,5A

B. 0,6A

C. 0,7A

D. 0,8A

Chọn đáp án D

Bài 5: Một nguồn điện gồm 6 acquy giống nhau mắc như hình vẽ. Mỗi acquy có suất điện động là ξ=2V;r=1Ω. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn này là bao nhiêu?

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

A. ξb=6V;rb=1,5Ω

B. ξb=5V;rb=1,5Ω

C. ξb=6V;rb=1Ω

D. ξb=5V;rb=1Ω

Chọn đáp án A

Bài 6: Cho mạch điện như hình vẽ có: ξ1=12V;ξ2=10V;R1=4Ω;R2=6Ω;r1=r2=1Ω. Xác định công suất tiêu thụ của mỗi nguồn? (Chọn đáp án gần đúng nhất).

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

A. 22W và 18W

B. 22W và 28W

C. 12W và 18W

D. 12W và 28W

Chọn đáp án A

Bài 7: Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở của dây nối. Biết ξ1=5V;ξ2=12V;r1=0,5Ω;r2=1Ω;R=4Ω;UAB=10V. Xác định cường độ dòng điện qua mạch? (Chọn đáp án gần đúng nhất).

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

A. 0,25A

B. 0,35A

C. 0,45A

D. 0,55A

Chọn đáp án D

Bài 8: Một nguồn điện có điện trở 0,5Ω được mắc nối tiếp với điện trở 2Ω thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 10V. Cường độ dòng điện và suất điện động của nguồn trong mạch là bao nhiêu?

A. I=4A;ξ=12,5V

B. I=4A;ξ=10V

C. I=5A;ξ=12,5V

D. I=5A;ξ=10V

Chọn đáp án C

Bài 9: Cho mạch điện như hình vẽ:

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải (ảnh 1)

Trong đó: ξ=10V;r=1Ω;R1=2Ω;R2=4Ω;R3=1Ω. Tính dòng điện chạy qua nguồn?

A. 0,5A

B. 0,75A

C. 1A

D. 1,25A

Chọn đáp án D

Bài 10: Một acquy được nạp điện với cường độ dòng điện nạp là 2A và hiệu điện thế đặt vào hai cực của bộ acquy là 10V. Xác định điện trở tương đương của acquy biết suất phản diện của bộ acquy khi điện bằng 5V?

A. 1,5Ω

B. 2Ω

C. 2,5Ω

D. 3Ω

Chọn đáp án C

Xem thêm các dạng bài tập Vật lý lớp 11 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

Bài tập tính điện năng, công suất điện và cách giải

Ghép các nguồn điện thành bộ và cách giải

Bài tập Đại cương về dòng điện không đổi và cách giải

Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa R và cách giải

1 3,703 04/02/2023
Tải về


Xem thêm các chương trình khác: