Trong môn học vật lý có rất nhiều công thức đáng lưu tâm. Một trong số đó có định luật ôm. Bằng những công cụ thô sơ thì ông đã nghiên cứu và công bố định luật Ôm vào năm 1827. Cùng tìm hiểu công thức định luật ôm và các dạng bài tập áp dụng dễ hiểu qua bài viết dưới đây.

Định luật Ôm là gì?

– Định luật Ôm: định luật liên quan đến sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện của hiệu điện thế và điện trở.

– Nội dung của định luật: Cường độ dòng điện khi chạy qua dây dẫn sẽ tỉ lệ thuận với hiệu điện thế ở hai đầu dây và cường độ dòng diện sẽ tỉ lệ nghịch điện trở của dây dẫn.

Biểu thức:

I=U/R

Trong đó:

+ I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn (A).

+ U là điện áp trên vật dẫn (V)

+ R là điện trở (ôm).

– Trong định luật Ohm, điện trở R sẽ không phụ thuộc vào cường độ dòng điện, như vậy R là 1 hằng số.

Công thức định luật ôm toàn mạch

Định luật Ôm đối với toàn mạch

Từ kết quả trên ta thấy: U(N) = U0 – a.I = E – a.I

Với U(N) = UAB = I. R(N)  được gọi là độ giảm thế mạch ngoài.

Ta thấy: a = r là điện trở trong của nguồn điện.

Do đó: E = I x [R(N) + r] = I. R(N) + I.r          (*)

Vậy: Suất điện động có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.

Từ hệ thức (*) ta có:

U(N)  = I. R(N) = E – It

Kết luận: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó.

Xem ngay: công thức cấp số nhân để biết cách tính đúng

Hiện tượng đoản mạch

Cường độ dòng điện trong mạch kín đạt giá trị lớn nhất khi R(N)= 0.

Khi đó ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch và I = E/r

Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn, chuyển hoá năng lượng

Công của nguồn điện sản ra trong thời gian t: A = E.I.t        (**)

Nhiệt lượng toả ra trên toàn mạch: Q = (RN + r) x I^2 x t      (***)

Theo định luật bảo toàn năng lượng thì A = Q, do đó từ (**) và (***) ta suy ra

I=E/(Rn+r)

Như vậy định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.

Hiệu suất nguồn điện

H=U/E

Bài tập định luật Ôm

Bài 1:Cho mạch điện như hình dưới, thông số như sau: R1=10 Ω,R2=15 Ω,R3=6 Ω R4=3 Ω,nguồn có suất điện động =20V, điện trở r=1, ampe kế điện trở trong không đáng kể.

  1. a) Hãy cho biết chiều của dòng điện qua ampe kế và số chỉ của ampe kế là bao nhiêu
  2. b) Thay ampe kế bằng một vôn kế có điện trở vô cùng lớn,hãy xác định số chỉ của vôn kế khi đó là bao nhiêu?

Đáp án: IA=0.59 A, dòng điện chạy từ C đến D, Vôn kế chỉ 3.67 V

Bài 2: Cho mạch điện (hình vẽ dưới), với R1=3 Ω,R2=7 Ω,R3=6 Ω R4=9 Ω, nguồn có suất điện động =14V,điện trở trong r=1 Ω

  1. a) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở

Click ngay: khối a1 là những ngành nào để biết thêm thông tin ngành

  1. b) Hiệu điện thế UAB và UMN
  2. c) Công suất tỏa nhiệt trên các điện trở
  3. d) Hiệu suất của nguồn điện

Đáp án: I=2A, I1=I2=1.2A, I3=I4=0.8A, UAB=12V, UMN=1,2V

Bài 3:Cho mạch điện (hình vẽ dưới),các nguồn giống nhau mỗi nguồn có suất điện động =3 V,điện trở trong r=0.25 Ω,trên đèn có ghi 6V-6W, điện trở R1=4 Ω,R2=5 Ω,R3=5 Ω,R4=4 Ω,

  1. a) Hãy cho biết đèn sẽ sáng như thế nào?
  2. b) Để đèn sáng bình thường thì ta cần phải thay điên trở R1 bằng một điện trở R’ có giá trị là bao nhiêu?

Đáp án: đèn sáng yếu, R’=1.5 Ω

 Bài 4: Cho mạch điện có sơ đồ như hình bên dưới. Cho biết: R1 = 8W;  R2 = R3 = 12W; R4 là một biến trở. Đặt vào hai đầu A, B của mạch điện một hiệu điện thế UAB = 66V.

  1. a) Mắc vào hai điểm E và F của mạch một ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể và điều chỉnh biến trở R4 = 28W.
  2. b) Tìm số chỉ của ampe kế và chiều của dòng điện qua ampe kế.
  3. c) Thay ampe kế bằng một vôn kế có điện trở rất lớn.
  • Tìm số chỉ của vôn kế. Cho biết cực dương của vôn kế mắc vào điểm nào?
  • Điều chỉnh biến trở cho đến khi vôn kế chỉ 0. Tìm hệ thức giữa các điện trở R1, R2, R3 và R4 khi đó và tính R4.

Đáp án: IA=0.5A, dòng điện chạy từ F đến E, vôn kế chỉ 6.6V, mắc cực dương  vôn kế vào điểm E, R4=18W.

Trên đây là công thức định luật ôm và các dạng bài tập áp dụng dễ hiểu. Hy vọng bài viết của chúng tôi đã cung cấp cho bạn nhiều thông tin.

Facebook Comments Box

Bài liên quan