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

Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn hay nhất

Với loạt bài Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn Vật Lí lớp 11 sẽ giúp học viên nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu suất cao để đạt hiệu quả cao trong những bài thi môn Vật Lí 11 .
Bài viết Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn hay nhất gồm 4 phần : Định nghĩa, Công thức – Đơn vị đo, Mở rộng và Bài tập minh họa vận dụng công thức trong bài có giải thuật cụ thể giúp học viên dễ học, dễ nhớ Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn Vật Lí 11 .

1. Định nghĩa

– Có thể ghép nhiều nguồn thành bộ ( bộ nguồn điện ) theo một trong những cách dưới đây
– Bộ nguồn tiếp nối đuôi nhau là bộ nguồn gồm những nguồn được ghép tiếp nối đuôi nhau với nhau, cực âm của nguồn điện trước được nối với cực dương của nguồn điện tiếp sau để thành một dãy liên tục như sơ đồ sau :

Hoặc

+ Suất điện động của bộ nguồn ghép tiếp nối đuôi nhau bằng tổng những suất điện động của những nguồn có trong bộ. ξb = ξ1 + ξ2 + ξ3 + …. + ξn
+ Điện trở trong rb của bộ nguồn ghép tiếp nối đuôi nhau bằng tổng những điện trở trong của những 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 những nguồn vào cùng một điểm A và nối cực âm của những nguồn vào cùng một điểm B như sau :

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 :

2. Công thức – Đơn vị đo

– Suất điện động của bộ và điện trở trong của bộ nguồn tiếp nối đuôi nhau 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 chức năng vôn ( V ) ;
+ ξ1 ; ξ2 ; … là suất điện động của mỗi nguồn, có đơn vị chức năng vôn ( V ) ;
+ rb là điện trở trong của bộ nguồn, có đơn vị chức năng ôm ( Ω ) ;
+ r1 ; r2 ; … là điện trở trong của mỗi nguồn, có đơn vị chức năng ôm ( Ω ) ;
Trường hợp có n nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động ξ và điện trở trong r ghép tiếp nối đuôi nhau :
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 chức năng vôn ( V ) ;
+ ξ là suất điện động của mỗi nguồn, có đơn vị chức năng vôn ( V ) ;
+ rb là điện trở trong của bộ nguồn, có đơn vị chức năng ôm ( Ω ) ;
+ r là điện trở trong của mỗi nguồn, có đơn vị chức năng ôm ( Ω ) ;
– 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 :

Trong đó :
+ n là số nguồn của bộ nguồn ghép song song ,
+ ξb là suất điện động của bộ nguồn, có đơn vị chức năng vôn ( V ) ;
+ ξ là suất điện động của mỗi nguồn, có đơn vị chức năng vôn ( V ) ;
+ rb là điện trở trong của bộ nguồn, có đơn vị chức năng ôm ( Ω ) ;

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

3. Mở rộng

Có thể phối hợp hai cách mắc nguồn điện song song và tiếp nối đuôi nhau 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

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

Trong đó :
+ m là số nguồn trên một dãy tiếp nối đuôi nhau, n là số dãy song song .
+ ξb là suất điện động của bộ nguồn, có đơn vị chức năng vôn ( V ) ;
+ ξ là suất điện động của mỗi nguồn, có đơn vị chức năng vôn ( V ) ;
+ rb là điện trở trong của bộ nguồn, có đơn vị chức năng ôm ( Ω ) ;
+ r là điện trở trong của mỗi nguồn, có đơn vị chức năng ôm ( Ω ) ;

4. Bài tập minh họa

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

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 tiếp nối đuôi nhau, suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là :
ξb = 2 ξ = 2.1,5 = 3 ( V ) ; rb = 2 r = 2.0,5 = 1 ( Ω )
b ) Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch

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 hiệu suất tiêu thụ của đèn khi đó .

Bài giải:

a ) Sơ đồ mạch :

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

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

Điện trở của bóng đèn

  RĐ = = 6 (W) = RN

Cường độ dòng điện chạy qua đèn

  I =  = 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 những Công thức Vật Lí lớp 11 quan trọng hay khác :

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

Source: https://baoduongdieuhoa24h.com
Category: Điện Tử