Mạch điện là dạng bài tập quan trọng và rất hay xuất hiện trong đề thi môn Vật lý. Mạch điện có rất nhiều bài tập khác nhau trong đó dạng hay xuất hiện là cho mạch điện như hình vẽ. Vậy mạch điện là gì? Làm thế nào để giải được dạng bài cho mạch điện như hình vẽ? Các bạn hãy cùng lessonopoly tìm hiểu quai bài viết sau nhé!
Mạch điện là gì?
Mạch điện được hiểu là một tập hợp các linh kiện hay phần tử điện được lắp đặt, kết nối với nhau thông qua dây dẫn (phần tử dẫn). Những sản phẩm sử dụng nguồn điện sẽ tạo thành những vòng kín trong đó dòng điện có thể chạy qua một thiết bị hay mạng điện để thực hiện những chức năng công tác xác định nào đó.
Phân loại mạch điện
Mạch điện nói chung được chia thành ba loại:
– Mạch điện tử: trong các thiết bị điện tử đều được cấu tạo hệ thống mạch điện, chứa nhiều phần tử và các linh kiện điện tử.
Ví dụ: Mạch điện ở các thiết bị ti vi, máy giặt, máy tính, đền chiếu sáng gia đình được coi là mạch điện tử thuần túy. Tuy nhiên, những mạch điện của ô tô, lò vi sóng có mắt thần trong hệ thống điện kiểm soát dịch chuyển đỗ xe,… là dạng lai.
– Mạch điện truyền dẫn năng lượng: là một khái niệm ít được đề cập tới trong thực tế. Đây là thành phần trong hệ thống lưới điện quốc gia, giúp truyền dẫn năng lượng theo một nhánh nào đó.
Ví dụ: Trong hệ thống điện quốc gia, đường dây 500kv Bắc – Nam có mạch 1 và mạch 2 là mạch điện truyền dẫn năng lượng.
– Mạch điện công nghiệp: trong các thiết bị điện cơ tại nhà máy, nhà xưởng, tàu bè, cầu đường… thì mạch điện được sử dụng là mạch điện công nghiệp. Mạch điện này thực hiện khả năng truyền năng lượng đến các thiết bị cần nguồn điện như đèn chiếu sáng, động cơ motor… Đồng thời, các mạch năng lượng truyền dẫn có thể có mạch tín hiệu điều khiển thực hiện nhiệm vụ đóng cắt việc cấp năng lượng tới thiết bị.
Ví dụ: Trong các nhà máy điện nói chung thì mạch điện này là mạch điện công nghiệp. Ở hệ thống mạch điện này thường có nhiều bộ phận điều khiển và đo đạc là mạch điện tử.
Cho mạch điện như hình vẽ, các mô hình mạch điện trong hình vẽ
Trong việc nghiên cứu và tính toán các mạch điện và thiết bị điện thì mô hình mạch điện được sử dụng rất thuận lợi. Mô hình mạch điện gồm các thông số như nguồn dòng điện P (t), hỗ cảm M, nguồn điện áp u (t) hoặc e(t), điện cảm L, điện trở R, điện dung C.
Xem thêm: Những công thức hóa học bạn cần ghi nhớ
Xem thêm: Góc tò mò: Tìm hiểu về phương trình NH3 O2, NH3 ra NO, NH4NO3 ra NH3
Điện trở R
Trong quá trình tiêu thụ điện năng thì điện trở R có khả năng biến đổi điện năng từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng.
Quan hệ giữa dòng điện và điện áp trên điện trở : uR =R.i
Đơn vị của điện trở là W
Công suất điện trở tiêu thụ: p = Ri2
Nguồn điện áp
Nguồn điện áp đặc trưng cho khả năng duy trì và tạo nên một điện áp trên hai cực của nguồn.
Nguồn dòng điện
Nguồn dòng điện P (t) đặc trưng cho khả năng tạo nên và duy trì một dòng điện cung cấp cho mạch ngoài của nguồn điện.
Điện dung C
Khi đặt điện áp uc của hai đầu tụ điện, điện tích q được tích lũy trên bản tụ điện:
Nếu điện áp uC biến thiên thì dòng điện dịch chuyển qua tụ điện:
Ta có:
Điện cảm L
Khi dòng điện i chạy ở trong cuộn dây W, vòng sẽ sinh ra từ thông móc vòng với cuộn dây.
Điện cảm của cuộn dây:
Đơn vị điện cảm là Henry (kí hiệu H)
Nếu dòng điện i biến thiên thì từ thông cũng biến thiên và theo định luật cảM ứng điện từ trong cuộn dây xuất hiện sức điện động tự cảm.
Hãy theo dõi video sau đây để cùng giải những bài tập liên quan đến cho mạch điện như hình vẽ nhé!
Bài tập cho mạch điện như hình vẽ
Bài tập 1:
Cho mạch điện như hình vẽ có một nguồn điện có điện trở trong 0,1 (Ω) được mắc với điện trở 4,8 (Ω) thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Cường độ dòng điện trong mạch là bao nhiêu?
Bài tập 2:
Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 (Ω) được mắc với điện trở 4,8 (Ω) thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Suất điện động của nguồn điện là bao nhiêu?
Bài tập 3:
Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có thể thay đổi từ 0 đến vô cực. Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 (V). Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 (A) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 (V). Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là bao nhiêu?
Bài tập 4:
Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 (W) thì điện trở R phải có giá trị là bao nhiêu ?
Bài tập 5:
Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt hai bóng đèn có điện trở R1 = 2 (Ω) và R2 = 8 (Ω), khi đó công suất tiêu thụ của hai bóng đèn là như nhau. Điện trở trong của nguồn điện là bao nhiêu?
Bài tập 6:
Biết rằng khi điện trở mạch ngoài của một nguồn điện tăng từ R1 = 3 (Ω) đến R2 = 10,5 (Ω) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn tăng gấp hai lần. Điện trở trong của nguồn điện đó là bao nhiêu?
Bài viết trên đã gửi đến bạn những kiến thức và bài tập liên quan đến cho mạch điện như hình vẽ. Các bạn hãy lưu ý những kiến thức trên nhé vì đây là kiến thức quan trọng của môn Vật lý. Hy vọng bài viết trên có thể giúp ích được cho bạn.
