MỤC TIÊU
- Thực hiện thí nghiệm để rút ra được: Trong đoạn mạch điện mắc song song, tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dòng điện chạy trong mạch chính.
- Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc song song.
- Nêu được (không yêu cầu thành lập) công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch một chiều song song.
- Tính được điện trở tương đương của đoạn mạch một chiều song song trong một số trường hợp đơn giản.
- Tính được cường độ dòng điện trong đoạn mạch một chiều mắc song song trong một số trường hợp đơn giản.
TÓM TẮT KIẾN THỨC
Khởi động
Ở mạch điện trong hình bên, nếu một trong hai đèn bị hỏng thì đèn kia còn sáng không?
1. Đoạn mạch song song
Tìm hiểu đoạn mạch song song
- Đoạn mạch song song là đoạn mạch điện có các thiết bị điện được mắc thành các nhánh riêng biệt như Hình 10.1.
- Để mô tả đơn giản một đoạn mạch điện gồm nhiều thiết bị điện mắc song song, người ta sử dụng sơ đồ như Hình 10.2.
Thảo luận
Câu hỏi 1: Vẽ sơ đồ một đoạn mạch điện gồm ba điện trở mắc song song.
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về mạch điện: Mạch mắc song song là đoạn mạch gồm các thiết bị điện được mắc thành các nhánh riêng biệt.
- Lời giải chi tiết:
2. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch song song
Thí nghiệm tìm hiểu cường độ dòng điện trong đoạn mạch song song
- Chuẩn bị: bộ nguồn điện một chiều, công tắc điện, điện trở 10 Ω, bảng lắp mạch điện, biến trở có trị số lớn nhất 20 Ω, ba ampe kế giống nhau (GHĐ 3 A, ĐCNN 0,1 A) và các dây nối.
- Tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Lắp mạch điện như sơ đồ Hình 10.3. Đặt giá trị hiệu điện thế của bộ nguồn điện ở mức 6 V.
+ Bước 2: Bật nguồn và đóng công tắc điện. Điều chỉnh biến trở đến giá trị Rb1 = 5 Ω. Đọc và ghi số chỉ của các ampe kế đo được theo mẫu Bảng 10.1. Ngắt công tắc điện.
+ Bước 3: Lần lượt điều chỉnh biến trở đến giá trị R2 = 10 Ω, tiếp theo là R3 = 15 Ω và lặp lại bước 2.
- Kết quả thí nghiệm trên cho thấy: trong đoạn mạch điện gồm hai điện trở mắc song song, cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong hai nhánh:
\[I = {I_1} + {I_2}\]
Thực hiện thí nghiệm tương tự với đoạn mạch gồm nhiều điện trở mắc song song, người ta vẫn thu được kết quả tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dòng điện chạy trong mạch chính:
\[I = {I_1} + {I_2} + ... + {I_n}\]
Thảo luận
Câu hỏi 2: Tiến hành thí nghiệm (Hình 10.3), từ đó nêu nhận xét về cường độ dòng điện trong mạch chính và cường độ dòng điện trong các nhánh của đoạn mạch song song.
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức, kinh nghiệm làm thí nghiệm và quan sát thí nghiệm.
- Lời giải chi tiết:
Kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ dòng điện trong mạch chính có giá trị bằng tổng của giá trị của hai cường độ dòng điện trong các nhánh của đoạn mạch song song.
3. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song
Tìm hiểu điện trở tương đương của đoạn mạch song song
Điện trở tương đương Rtđ của đoạn mạch điện gồm các điện trở R1, R2, ..., Rn mắc song song được tính theo công thức:
\[\frac{1}{{{R_{td}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} + ... + \frac{1}{{{R_n}}}\]
Ghi nhớ
Trong đoạn mạch song song:
-Tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dòng điện chạy trong mạch chính:
\[I = {I_1} + {I_2} + ... + {I_n}\]
- Điện trở tương đương của đoạn mạch được tính theo công thức:
\[\frac{1}{{{R_{td}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} + ... + \frac{1}{{{R_n}}}\]
Củng cố kiến thức
1. Trả lời câu hỏi đã nêu ở phần Mở đầu bài học.
2. Cho đoạn mạch điện AB gồm hai điện trở R = 30 Ω và R = 20 Ω mắc song song như hình bên dưới. Biết ampe kế A1 chỉ 2 A, ampe kế A2 chỉ 3 A.
a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch điện AB rời sáng tạo
b) Xác định số chỉ ampe kế A3.
1. - Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về mạch điện: Mạch điện là một tập hợp các phần tử điện được kết nối với nhau bằng dây dẫn điện để tạo thành mạch kín cho phép dòng điện chạy qua.
- Lời giải chi tiết:
Nếu một trong hai đèn bị hỏng thì đèn kia còn sáng.
2. - Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về mạch điện mắc song song:
+ Điện trở tương đương của đoạn mạch: \[\frac{1}{{{R_{td}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} + ... + \frac{1}{{{R_n}}}\]
+ Cường độ dòng điện trong mạch: \[I = {I_1} + {I_2}\]
+ Hiệu điện thế: \[U = {U_1} = {U_2}\]
- Lời giải chi tiết:
a) Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là:
\[\frac{1}{{{R_{td}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} = \frac{1}{{30}} + \frac{1}{{20}} = 0,08\]
\[ \Rightarrow {R_{td}} = 12(\Omega )\]
b) Cường độ dòng điện trong mạch chính AB là:
\[{I_{{\rm A}{\rm B}}} = {I_1} + {I_2} = 2 + 3 = 5({\rm A})\]
Số chỉ ampe kế A3 là 5 A.
Vận dụng kiến thức
Nêu một số ví dụ về đoạn mạch điện gồm các thiết bị điện mắc song song trong thực tế.
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức từ hiểu biết đời sống và tìm hiểu thông tin qua sách báo, internet.
- Lời giải chi tiết:
+ Mạch đèn trong gia đình:
BÀI TẬP
Đang cập nhật
