Vật lí 11 Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Với giải bài tập Vật lí lớp 11 Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ chi tiết được Giáo viên nhiều năm kinh nghiệm biên soạn bám sát nội dung sách giáo khoa Vật lí 11 giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Vật lí 11 Bài 10. Mời các bạn đón xem:

1 1,085 12/10/2022
Tải về


Mục lục Giải Vật lí 11 Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Video giải Vật lí 11 Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Câu hỏi C1 trang 55 Vật lí 11:Hãy viết biểu thức liên hệ giữa suất điện động E với cường độ dòng điện I và các điện trở r, R, R1 của mạch điện kín.

Hãy viết biểu thức liên hệ giữa suất điện động E với cường độ (ảnh 1)

Lời giải:

Áp dụng định luật ôm cho toàn mạch ta có hệ thức liên hệ giữa suất điện động E với cường độ dòng điện I và các điện trở r, R, R1 của mạch kín là:

I=ER1+R+r

Câu hỏi C2 trang 55 Vật lí 11: Hãy viết hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế UAB, cường độ dòng điện I và điện trở R1 đối với đoạn mạch hình 10.2b.

Tài liệu VietJack

Lời giải:

Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch chứa điện trở thuần:

UAB = I.R1

Câu hỏi C3 trang 56 Vật lí 11: Hãy viết hệ thức tính UBA đối với đoạn mạch hình 10.2a và tính hiệu điện thế này khi cho biết E = 6V; I = 0,5A; r = 0,3Ω; và R = 5,7Ω.

Hãy viết hệ thức tính UBA đối với đoạn mạch hình 10.2a (ảnh 1)

Lời giải:

Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch:

I=EUABR+r=E+UBAR+r

=> UBA = I.(r + R) – E

Vận dụng với: E = 6V; I = 0,5A; r = 0,3 và R = 5,7

Ta có: UBA = 0,5.(0,3 + 5,7) – 6 = - 3V

Bài 1 trang 58 Vật lí 11: Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều như thế nào?

Lời giải:

Dòng điện này có chiều đi ra từ cực dương và đi vào cực âm của nguồn.

Tài liệu VietJack

Bài 2 trang 58 Vật lí 11: Trình bày các mối quan hệ đối với đoạn mạch chứa nguồn điện.

Lời giải:

Xét một đoạn mạch chứa nguồn điện như hình 10.2a.

Tài liệu VietJack

Trong đó dòng điện có chiều từ B đến A;

RAB là điện trở toàn phần trên đoạn mạch AB.

Các mối quan hệ giữa cường độ dòng điện I, hiệu điện thế UAB, suất điện động E: I=EUABR+r hay UAB=EI(R+r)

Bài 3 trang 58 Vật lí 11: Trình bày cách ghép các nguồn điện thành bộ nguồn nối tiếp và thành bộ nguồn song song. Trong từng trường hợp, hãy viết công thức tính suất điện động của bộ nguồn và điện trở trong của nó.

Lời giải:

- Bộ nguồn nối tiếp gồm các nguồn ( E1; r1), ( E2; r2)…… (E n; rn) ghép nối tiếp bằng cách ghép cực âm của nguồn điện trước được nối bằng dây dẫn với cực dương của nguồn điện tiếp sau tạo thành một dãy liên tiếp.

Tài liệu VietJack

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:

Eb= E1+ E2+…..+ En

R= r+ r+ … + rn

Trường hợp bộ nguồn gồm n nguồn giống nhau có cùng suất điện động E và điện trở trong r ghép nối tiếp thì: Eb= n.E  và r= n.r

- Bộ nguồn song song là bộ nguồn n nguồn giống nhau, trong đó cực dương của các nguồn được nối với một điểm A và cực âm của các nguồn được nối vào cùng một điểm B.

Tài liệu VietJack

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn: Eb  =E  và rb = rn

Bài 4 trang 58 Vật lí 11: Một ắc quy có suất điện động và điện trở trong là E = 6V và r = 0,6Ω. Sử dụng acquy này để thắp sáng bóng đèn có ghi 6V - 3W. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế giữa hai cực của acquy khi đó.

Lời giải:

Tài liệu VietJack

Điện trở của bóng đèn: R=U2P=623=12Ω

Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I=ER+r=612+0,6=10210,48A

Xét đoạn mạch AB chứa nguồn (E, r) ta có: I=EUABr

=> Hiệu điện thế giữa hai cực của acquy:

 UAB = E  I.r =61021.12=4075,712V

Đáp án: a) I = 0,48A ; U = 5,712V

Bài 5 trang 58 Vật lí 11: Hai nguồn điện có suất điện động và điện trở trong lần lượt là E1 = 4,5V, r1 = 3 Ω; E2 = 3V; r2 = 2 Ω. Mắc hai nguồn điện thành mạch điện kín như sơ đồ hình 10.6. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế UAB

Lời giải:

Giả sử dòng điện trong mạch có chiều như hình vẽ.

Khi đó cả hai nguồn đều là nguồn phát (có chiều dòng điện đi ra từ cực dương)

Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta được: 

I=E1+E2r1+r2=4,5+33+2=1,5A>0

= dòng điện có chiều đúng với chiều giả sử.

Xét đoạn mạch AB chứa nguồn (E1, r1) ta có:

I=E1UABr1

=> Hiệu điện thế:

UAB = E1 – I.r1 = 44,5 – 1,5.3 = 0V

Đáp án: I = 1,5A; UAB = 0V

Bài 6 trang 58 Vật lí 11: Trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.7, hai pin có cùng suất điện động E = 1,5V và điện trở trong r = 1 Ω. Hai bóng đèn giống nhau có cùng số ghi trên đèn là 3V – 0,75W. Cho rằng điện trở của các đèn không thay đổi theo nhiệt độ.

Tài liệu VietJack

a) Các đèn có sáng bình thường không? Vì sao?

b) Tính hiệu suất của bộ nguồn.

c) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin.

d) Nếu tháo bớt một đèn thì đèn còn lại có công suất tiêu thụ điện năng là bao nhiêu?

Lời giải:

Điện trở của mỗi bóng đèn: 

R=U2P=320,75=12Ω

Vì mạch ngoài chứa 2 đèn giống nhau mắc song song nên điện trở tương đương mạch ngoài là: RN=R2=122=6Ω

Cường độ dòng điện qua mạch chính: 

I=2ERN+2r=2.1,5RN+2r=0,375A

(vì có 2 nguồn (E, r) ghép nối tiếp nên Eb = 2E, rb = 2r)

a) Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi đèn:

Uđ = I.RN = 0,375.6 = 2,25V

Nhận xét: Uđ < Uđm = 3V nên hai đèn sáng yếu hơn bình thường.

b) Hiệu suất của bộ nguồn:

H=Ud2E=2,252.1,5.100%=75%

c) Vì hai nguồn giống nhau ghép nối tiếp nên hiệu điện thế giữa hai cực mỗi pin:

U1pin =Ud2=1,125V

d) Nếu tháo bỏ một bóng đèn mạch ngoài chỉ còn 1 đèn nên điện trở mạch ngoài lúc này là: R’N = 12 Ω

I'=2ERN+2r=2.1,512+2.10,214A

Hiệu điện thế ở hai đầu đèn lúc này:

U’đ = I. R’N = 0,214.12 = 2,568V

Nhận xét: U’đ > Uđ (2,568V > 2,25V) nên đèn còn lại sẽ sáng mạnh hơn lúc trước.

Đáp án:

a) đèn sáng yếu hơn bình thường;

b) H =75%

c) U1pin = 1,125V ;

d) sáng mạnh hơn lúc trước.

Bài giảng Vật lí 11 Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch

Bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa

Bài 13: Dòng điện trong kim loại

Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân

Bài 15: Dòng điện trong chất khí

Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Ghép các nguồn điện thành bộ

Trắc nghiệm Ghép các nguồn điện thành bộ có đáp án

1 1,085 12/10/2022
Tải về


Xem thêm các chương trình khác: