BÀI 9. ĐOẠN MẠCH SONG SONG
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 9. ĐOẠN MẠCH SONG SONG
Mở đầu
Câu hỏi
Chiếc đèn đội đầu ở hình 9.1 có thể điều chỉnh để sáng đồng thời cả hai đèn hoặc chỉ sáng một đèn. Trong trường hợp này, hai đèn được mắc như thế nào để có thể điều chỉnh được như vậy?
Ảnh
Trong trường hợp trên, hai đèn được mắc song song để có thể điều chỉnh được như vậy.
1.Đoạn mạch song song
1.1.Đoạn mạch song song
Đoạn mạch song song là mạch điện trong đó các phần tử (như điện trở, bóng đèn) được kết nối sao cho hai đầu của chúng cùng được nối vào hai điểm chung, tạo thành nhiều nhánh song song.
1.2.Câu hỏi 1
a. Vẽ vào vở sơ đồ hình 9.3 khi đóng công tắc và biểu diễn chiều dòng điện trong mạch b. Với chiều dòng điện đã biểu diễn ở trên, các hạt mang điện sẽ dịch chuyển theo chiều nào trong đoạn mạch song song? Căn cứ vào đó, hãy dự đoán mối liên hệ của cường độ dòng điện qua các đoạn mạch khác nhau.
Ảnh
a.
Ảnh
Ảnh
b. Các hạt mang điện sẽ dịch chuyển theo chiều từ cực dương của nguồn điện đi qua các nhánh mạch điện qua các thiết bị điện và tới cực âm của nguồn điện. - Dự đoán mối liên hệ của cường độ dòng điện qua các đoạn mạch khác nhau: Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong hai mạch nhánh. I = I1 = I2.
1.3.Công thức
Hiệu điện thế: Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi nhánh song song bằng nhau: U=U1=U2=...=Un Dòng điện: Tổng dòng điện trong mạch bằng tổng dòng điện qua từng nhánh: I=I1+I2+I3+..+In
1.4.Thực hành
Chuẩn bị Nguồn điện 1 pin, nguồn điện 2 pin, hai điện trở R1 và R2, ba ampe kế, các dây nối, công tắc, bảng lắp mạch điện. Tiến hành thí nghiệm và thảo luận - Mắc mạch điện theo sơ đồ mạch điện hình 9.4.
Ảnh
- Đóng công tắc, đọc số chỉ các ampe kế và ghi kết quả theo bảng 9.1 (nguồn điện 1 pin). - Thực hiện lại thí nghiệm với nguồn điện dùng 2 pin và ghi kết quả theo bảng 9.1.
- Từ bảng số liệu thu được, rút ra nhận xét về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện trong mạch chính và cường độ dòng điện trong các mạch nhánh.
Ảnh
Ảnh
Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong hai mạch nhánh. I = I1 = I2.
1.5.Luyện tập 1
Mạch điện gồm một nguồn điện, một công tắc, hai điện trở giống nhau mắc song song. Một ampe kế được mắc nối tiếp với một điện trở vào một mạch nhánh. Em hãy vẽ sơ đồ của mạch điện này. Nếu số chỉ của ampe kế là 0,2 A thì cường độ dòng điện trong mạch chính là bao nhiêu?
Ảnh
Số chỉ của ampe kế = 0,2 A = I1 =LATEX(U/(R1)) Cường độ dòng điện chạy qua R2 là
I2=LATEX(U/(R2))
Mà R1 = R2 = R nên cường độ dòng điện chạy trong hai mạch nhánh là như nhau.
I2 = I1 = 0,2 A. Cường độ dòng điện trong mạch chính là I = I1 + I2 = 0,2 + 0,2 = 0,4 A.
1.6.Ứng dụng
Được sử dụng trong các hệ thống điện gia đình, mạch điện đèn chiếu sáng để đảm bảo khi một phần tử hỏng, các phần tử khác vẫn hoạt động.
2. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song
2.1.Lý thuyết
Điện trở tương đương biểu thị khả năng "cản trở" dòng điện tổng hợp của toàn bộ mạch. Nó xác định mức độ hiệu quả khi các phần tử hoạt động song song với nhau.
Công thức tính: Điện trở tương đương Rt của đoạn mạch song song được xác định bằng công thức:
LATEX(1/(Rt))=LATEX(1/(R1))+LATEX(1/(R2))+...+LATEX(1/(Rn))
2.2.Câu hỏi 2
Chứng tỏ điện trở tương đương R của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song luôn nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần R1 và R2.
2.3.Câu hỏi 3
Tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở R1=3Ω và R2=6Ω mắc song song.
Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
LATEX(1/R)=LATEX(1/(R1))+LATEX(1/(R2))⇒R=LATEX((R1.R2)/(R1+R2))=LATEX((3.6)/(3+6))=2Ω
2.4.Luyện tập 2
Một đoạn mạch gồm hai điện trở R1=20Ω và R2=30Ωmắc song song vào nguồn điện. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 12 V. a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch. b. Tính cường độ dòng điện trong mạch chính.
a. Điện trở tương đương của đoạn mạch là: LATEX(1/R)=LATEX(1/(R1))+LATEX(1/(R2))⇒R=LATEX((R1.R2)/(R1+R2))=LATEX((20.30)/(20+30))=12Ω
b. Cường độ dòng điện trong mạch chính là I=LATEX(U/R)=LATEX(12/12)=1A
2.5.Luyện tập 3
Biết rằng đèn đội đầu ở hình 9.1 dùng một pin gồm hai đèn mắc song song, hãy trả lời câu hỏi ở hoạt động mở đầu và vẽ sơ đồ mạch điện của đèn này.
Ảnh
Ảnh
2.6.Vận dụng
Có 3 đèn, 1 pin, cần mắc các đèn như thế nào để nếu một đèn bị hỏng thì các đèn còn lại vẫn có thể sáng bình thường.
Mắc song song thì nếu một đèn bị hỏng thì các đèn còn lại vẫn có thể sáng bình thường.
Ảnh
2.7.Tìm hiểu thêm
Sử dụng định luật Ohm và đặc điểm của cường độ dòng điện trong mạch điện song song, tìm mối liên hệ giữa hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch nhánh và hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch chính trong mạch điện hình 9.4.
Hai điện trở mắc song song nên I = I1 + I2
Ảnh
LATEX(1/R)=LATEX(1/(R1))+LATEX(1/(R2))
Theo định luật Ohm:I=LATEX(U/R)
⇒LATEX(U/R)=LATEX((U1)/(R1))+LATEX((U2)/(R2))
Vì LATEX(1/R)=LATEX(1/(R1))+LATEX(1/(R2)) nên U = U1 = U2.
3.Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Các em nhớ đọc kĩ bài mới
Cảm ơn
Ảnh