Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn hay nhất - Vật lý lớp 11

Với Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn Vật lý lớp 11 chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng nhớ toàn bộ các công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn từ đó biết cách làm bài tập Vật lý 11. Mời các bạn đón xem:

1 7,879 28/06/2022
Tải về


Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn - Vật lý lớp 11

1. Định nghĩa

-  Có thể ghép nhiều nguồn thành bộ (bộ nguồn điện) theo một trong các cách dưới đây

- Bộ nguồn nối tiếp là bộ nguồn gồm các nguồn được ghép nối tiếp với nhau, cực âm của nguồn điện trước được nối với cực dương của nguồn điện tiếp sau để thành một dãy liên tiếp như sơ đồ sau:

Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn hay nhất - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

Hoặc

Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn hay nhất - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

+ Suất điện động của bộ nguồn ghép nối tiếp bằng tổng các suất điện động của các nguồn có trong bộ. ξb =  ξ1 + ξ2 + ξ3 +….+ξn.

+ Điện trở trong rb của bộ nguồn ghép nối tiếp bằng tổng các điện trở trong của các nguồn có trong bộ. rb = r1 + r2 + … + rn.

+ Bộ nguồn song song là bộ nguồn gồm n nguồn điện giống nhau được ghép song song với nhau, trong đó nối cực dương của các nguồn vào cùng một điểm A và nối cực âm của các nguồn vào cùng một điểm B như sau:

Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn hay nhất - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

Khi đó suất điện động của bộ nguồn bằng suất điện động ξ của mỗi nguồn và điện trở trong rb của bộ nguồn ghép song song nhỏ hơn n lần so với điện trở trong của mỗi nguồn. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là:

ξb = ξ ; rbrn

2. Công thức – Đơn vị đo

- Suất điện động của bộ và điện trở trong của bộ nguồn nối tiếp tính như sau:

ξb =  ξ1 + ξ2 + ξ3 +….+ξn

rb = r1 + r2 + … + rn.

Trong đó:

+ ξb là suất điện động của bộ nguồn, có đơn vị vôn (V);

+ ξ1; ξ2; … là suất điện động của mỗi nguồn, có đơn vị vôn (V);

+ rb là điện trở trong của bộ nguồn, có đơn vị ôm ();

+ r1; r2; … là điện trở trong của mỗi nguồn, có đơn vị ôm ().

 Trường hợp có n nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động ξ và điện trở trong r ghép nối tiếp:

ξb = nξ ; rb = nr

Trong đó:

+ n là số nguồn của bộ nguồn ghép nối tiếp;

+ ξb là suất điện động của bộ nguồn, có đơn vị vôn (V);

+ ξ là suất điện động của mỗi nguồn, có đơn vị vôn (V);

+ rb là điện trở trong của bộ nguồn, có đơn vị ôm ();

+ r là điện trở trong của mỗi nguồn, có đơn vị ôm ().

- Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc song song khi có n nguồn giống nhau mỗi nguồn có suất điện động ξ và điện trở trong r là:

ξb = ξ ; rb =rn

Trong đó:

+ n là số nguồn của bộ nguồn ghép song song;

+ ξb là suất điện động của bộ nguồn, có đơn vị vôn (V);

+ ξ là suất điện động của mỗi nguồn, có đơn vị vôn (V);

+ rb là điện trở trong của bộ nguồn, có đơn vị ôm ();

+ r là điện trở trong của mỗi nguồn, có đơn vị ôm ().

3. Mở rộng

Có thể kết hợp hai cách mắc nguồn điện song song và nối tiếp thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng. Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm n dãy ghép song song, mỗi dãy gồm m nguồn điện giống nhau ghép nối tiếp như sơ đồ sau:

Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn hay nhất - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn hỗn hợp đối xứng là

ξb=mξ; rb=mrn

Trong đó:

+ m là số nguồn trên một dãy nối tiếp, n là số dãy song song;

+ ξb là suất điện động của bộ nguồn, có đơn vị vôn (V);

+ ξ là suất điện động của mỗi nguồn, có đơn vị vôn (V);

+ rb là điện trở trong của bộ nguồn, có đơn vị ôm ();

+ r là điện trở trong của mỗi nguồn, có đơn vị ôm ().

4. Ví dụ minh họa

Bài 1: Hai nguồn điện giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động 1,5 V và điện trở trong 0,5 được mắc với một điện trở 2 thành sơ đồ mạch điện như sau:

Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn hay nhất - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

a) Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn.

b) Tính cường độ dòng điện trong mạch.

Bài giải:

a) Sơ đồ cho thấy hai nguồn mắc nối tiếp, suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là:

 ξb = 2ξ = 2.1,5 = 3 (V); rb = 2 r = 2.0,5 = 1()

b) Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch

 I = ξbR+rb=32+1=1(A)

Bài 2: Có tám nguồn điện cùng loại với cùng suất điện động ξ = 1,5 V và điện trở trong r = 1 Ω. Mắc các nguồn này thành bộ hỗn hợp đối xứng gồm hai dãy song song để thắp sáng bóng đèn loại 6V - 6W. Coi như bóng đèn có điện trở như khi sáng bình thường.

a) Vẽ sơ đồ mạch điện kín gồm bộ nguồn và bóng đèn ở mạch ngoài.

b) Tính cường độ dòng điện I qua bóng đèn và công suất tiêu thụ của đèn khi đó.

Bài giải:

a) Sơ đồ mạch:

Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn hay nhất - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

b) Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn

  Eb = 4e = 6 (V) ; rb =4r2= 2r = 2 (W)

  Điện trở của bóng đèn

  RĐ = Udm2Pdm = 6 (W) = RN

 Cường độ dòng điện chạy qua đèn

  I = ERN+r= 0,75 (A)

  Công suất của bóng đèn khi đó

  PĐ = I2RĐ = 0,752.6 = 3,375 (W)

Nhận xét: Khi đó đèn sáng yếu hơn bình thường.

Xem thêm tổng hợp công thức môn Vật lý lớp 11 đầy đủ và chi tiết khác:

Công thức tính số pin của bộ nguồn

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

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải 

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

1 7,879 28/06/2022
Tải về


Xem thêm các chương trình khác: