3 dạng bài tập dòng điện không đổi có lời giải chi tiết dễ hiểu nhất

Lê Tài Tháng Mười Hai 17, 2021

Sau khi các bạn đã theo dõi xong bài viết về Lý thuyết dòng điện không đổi ở bài viết trước, thì để học hiệu quả thì sau đây HocThatGioi sẽ đem đến cho các bạn 3 dạng bài tập dòng điện không đổi có lời giải, có nêu cách giải và tổng hợp bài tập có lời giải chi tiết để các bạn tham khảo

1. Tìm các đại lượng đặc trưng như cường độ dòng điện (I), Công thực hiện (A)

Đây là loại bài tập cơ bản nhất trong 3 dạng bài tập dòng điện không đổi . Đối với dạng toán này thì các bạn cần thuộc những công thức sau đó sẽ áp dụng vào để giải.

Một số công thức:

Công thức cơ bản

Cường độ dòng điện:

I=\frac{q}{t}=\frac{U}{R}

Công thức tính số electron đi qua mạch:

N=\frac{q}{\left | e \right |}

Vận tốc trung bình của electron chuyển động trong dây dẫn:

v=\frac{I}{S.n.e}

Trong đó:

I

: cường độ dòng điện (A)

q

: điện lượng dịch chuyển qua đoạn mạch (C)

\left | e \right| = 1,6.10^{-19}

e

: điện tích của electron

n

: mật độ electron tự do

Ví dụ minh họa:

Ví dụ 1: Một điện lượng 6 mC dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 2s. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này bằng bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải:
Đề yêu cầu tính cường độ dòng điện nên ta có thể áp dụng công thức sau:

I=\frac{q}{t}=\frac{6.10^{-3}}{2}=3.10^{-3}

A
Vậy cường độ dòng điện là

3.10^{-3}

Ví dụ 2: Một dây dẫn kim loại có các electron tự do chạy qua và tạo thành dòng điện không đổi. Dây có tiết diện

S= 0,6 mm^{2}

, trong thời gian 10 s có điện lượng q= 9,6 C đi qua. Tính cường độ dòng điện và số electron đã đi qua tiết diện ngang của dây trong thời gian 10s là ?

Hướng dẫn giải:
Cường độ dòng điện được tính thông qua công thức:

I=\frac{q}{t}=\frac{9,6}{10}=0,96

A
Số electron đã đi qua tiết diện ngang của dây được tính bởi công thức:

N=\frac{q}{\left | e \right |}= \frac{9,6}{1,6.10^{-19}}= 6.10^{19}

hạt

Ví dụ 3: Pin Loclangse sản ra công là 270 J khi dịch chuyển lượng điện tích là 180 C giữa hai cực bên trong pin. Tính công mà pin sản ra khi dịch chuyển một lượng điện tích 40 C giữa hai đầu cực bên trong pin ?

Hướng dẫn giải:
Suất điện động của Pin:

E=\frac{A}{q}=\frac{270}{180}=1,5

V
Công mà pin sản ra khi dịch chuyển một lượng điện tích 40C giữa hai cực bên trong pin

E=\frac{A}{q}\Rightarrow A=qE= 40.1,5=60

2. Bài toán mạch điện có nhiều điện trở

Đối với bài toán này, thì chúng ta sẽ có 2 trường hợp mà các bạn cần lưu ý khi làm bài , mỗi trường hợp sẽ tương ứng với một công thức khác nhau.

Công thức tính điện trở

Khi các điện trở mắc nối tiếp:

R= R_{1}+ R_{2}+…+ R_{n}

I=I_{1}=I_{2}=…=I_{n}

U=U_{1}+ U_{2}+…+U_{n}

Khi các điện trở ghép song song:

\frac{1}{R}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_2}+…+\frac{1}{R_n}

I=I_{1} + I_{2}+…+ I_{n}

U=U_{1}=U_{2}=…=U_{n}

Trong đó:

R

: điện trở của mạch (

\Omega

)

I

: cường độ dòng điện (A)

U

: hiệu điện thế (V)

Ví dụ minh họa:

Cho mạch điện có

(R_{1} // R_{2}) \: nối \: tiếp \: (R_{3} // R_{4})

. Cho các điện trở lần lượt bằng

R_{1}=R_{2}= 8 \Omega

R_{3}=10 \Omega

và

R_{4}=15 \Omega

. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị U= 20 V. Cường độ dòng điện chạy qua

R_{4}

Hướng dẫn giải:
Mạch điện gồm:

(R_{1}// R_{2})\: nt \: (R_{3}// R_{4})

Vì điện trở 1 và điện trở 2 mắc song song nên ta có:

\frac{1}{R_{12}}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \Rightarrow R_{12} =4 \Omega

Tương tự đối với

R_{34}

R_{34}=\frac{R_{3}.R_4}{R_3+ R_4}= 6\Omega

Ta có

R_{12}\: nt \: R_{34}

\rightarrow R= R_{12} + R_{34}= 4+ 6= 10\Omega

Cường độ dòng điện của mạch:

I=I_{12}=I_{34}=\frac{U}{R}=\frac{20}{10}=2

\rightarrow U_{34}=U_{4}= I_{34}.R_{34}=12

\Rightarrow

Cường độ điện trường của điện trở

R_{4}

I_{4}=\frac{U_{4}}{R_{4}}=\frac{12}{15}= 0,8

3. Bài toán về ghép nguồn của dòng điện không đổi

Dạng toán này, yêu cầu các bạn vận dụng các công thức ghép nguồn của từng trường hợp để tính toán. Vì vậy các bạn nên lưu ý những công thức sau đây.

Công thức đối với từng trường hợp khác nhau:

Đối với ghép nối tiếp:

Công thức ghép nối tiếp

Suất điện động của bộ:

E_{b}= E_{1}+ E_{2}+…+ E_{n}

Điện trở trong của bộ:

r_{b}= r_{1}+ r_{2}+…+ r_{b}

Đối với ghép song song:

Công thức ghép song song

Suất điện động của bộ:

E_{b}=E_{1}=E_{2}=…=E_n

Điện trở trong của bộ:

\frac{1}{r_b}=\frac{1}{r_1}+\frac{1}{r_2}+…+\frac{1}{r_n}

Đối với ghép hỗn hợp đối xứng:

Công thức ghép hỗn hợp đối xứng

Suất điện động của bộ:

E_{b}=n E

Điện trở trong của bộ:

r_b=\frac{nr}{m}

Trong đó:
m: số dãy
n: mỗi trong mỗi dãy có n nguồn

Ví dụ minh họa:

Ví dụ 1: Cho mạch điên có 2 nguồn mắc nối tiếp với nhau và được mắc nối tiếp hỗn hợp đối xứng nhau có 2 dãy và trong mỗi dãy có 2 nguồn. Có suất điện động 1,5 V, điện trở trong 0,25

\Omega

. Tìm cường độ dòng điện ở mạch ngoài ?

Hướng dẫn giải:
Từ đề bài ta có:

E_{b}= 2E + 2E= 4E= 4.1,5= 6

V
Điện trở trong của bộ nguồn:

r_{b}= 2r + r= 3r= 0,75 \Omega

Cường độ dòng điện mạch ngoài:

I=\frac{E_b}{R+ r_b}=\frac{6}{5+ 0,75}= 1,04

Ví dụ 2: Có 24 nguồn điện giống nhau có suất điện mỗi nguồn là: E= 1,5 V và điện trở trong

r_{0}= 0,5 \Omega

mắc hỗn hợp đối xứng nhau. Người ta thấy rằng điện trở trong của bộ là

r =0,75 \Omega

. Suất điện động của bộ nguồn là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải:
Bộ nguồn được mắc hỗn hợp gồm m dãy, mỗi dãy gồm n nguồn
Do đó số nguồn: m.n=24 (1)
Điện trở của bộ nguồn:

r_{b}=\frac{n.r}{m}=\frac{0,5n}{m}=0,75

\rightarrow \frac{n}{m}=\frac{3}{2}

(2)
Từ (1) và (2) ta có:
m=4 và n=6
Suất điện động của bộ nguồn:

E_{b}=nE=6.1,5=9

Như vậy, bài viết về Bài tập dòng điện không đổi của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết này, hi vọng sẽ đem đến cho các bạn nhiều kiến thức hay bổ ích. Đừng quên Like và Share để HocThatGioi ngày càng phát triển hơn. Cuối cùng, cảm ơn tất cả các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học tốt.