SGK Vật Lí 9 - Bài 4 Đoạn mạch nối tiếp
ĐOẠN MẠCH NỐI TIẼP Liệu có thề thay thế hai điện trở mắc nối tiếp bằng một điện trở để dòng điện chạy qua mạch không thay đổi ? I - CƯỜNG Độ DÒNG ĐỈỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THÊ TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI TIEP 1. Nhó iạt kiến thức ở lớp 7 Trong đoạn mạch gổm hai bóng đèn mác nối tiếp : Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm : I = Iị =I2 (1) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bàng tống các hiệu điện thế trên mỗi đèn : u = Uj + u2 (2) 2. Đoạn mạch gồm haí điện trở mắc nốt tiếp R. Quan sát so đó mạch điện hình 4.1, cho biết các điện trở Rị, R2 và ampe kế được mắc với nhau như thê' nào. Các hệ thức (1), (2) vần đúng đối với đoạn mạch góm hai điện trở mác nối tiếp. K Hãy chứng minh ràng, đối vói đoạn mạch gồm hai điện tro R], R2 mác nối tiếp, hiệu điện thê giữa hai đáu mỗi điện trở ti lệ thuận với điện trờ đó. Hình 4.1 U, R u2 R2 li - ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP ■ ì. Điện trở tương đương Điện trở tương đương (Rtđ) cùa một đoạn mạch gôm các điện trở là điện trở có thể thay thê' cho đoạn mạch này, sao cho với cùng hiệu điện thê' thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch vẩn có giá trị như trước. Công thức tính đtện tró tứơng đương của đoạn mạch gồm hal điện trở mắc nối tiếp HẼ. Hãy chứng minh công thức tính điện trở tương đương Rtđ của đoạn mạch gồm hai điện trờ R Ị, R2 mác nối tiếp là : Rtđ - Ri + R? (4) Thí nghiệm klém tra Mác mạch điện theo sơ đố hinh 4.1, trong đó Rị, R2 và UAB đã biết. Kiếm tra lại công thức (4) bàng cách giữ UAB khống đổỉ, đo IAB; thay Rị và R2 bàng điện trở tương đương cua nó, đo IAB. So sánh IAB với IAB. Kết luận Đoạn mạch gồm hai điện trở mác nối tiếp có điện trờ tương đương bàng tổng các điện trờ thành phán : Rtd = Rj + R2. ■ Các điện trở và bóng đèn dây tóc có thể được mác nối tiếp nhau khi chúng chịu được cùng một cường độ dòng điện không vượt quá một giá trị xác định. Giá trị xác định đó gọi là cường độ dòng điện định mức. Các dụng cụ dùng điện sẽ hoạt động bình thường khi dòng điện chạy qua chúng có cường độ định mức. - VẬN DỤNG Hình 4.2 K Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4.2. + Khi công tác K mớ, hai đèn có hoạt động không ? Vì sao ? + Khi công tác K đóng, câu chì bị đứt, hai đèn có hoạt động không ? Vì sao ? + Khi công tác K đóng, dây tóc đèn Đ] bị đứt, đèn Đ2 có hoạt động không ? Vi sao ? H3 Cho hai điện trờ R Ị - R2 - 20Q được mác như sơ đồ hình 4.3a. + Tính điện trờ tương đương của đoạn mạch đó. + Mác thêm R3 = 20Q vào đoạn mạch trên (hình 4.3b) thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới bàng bao nhiêu ? So sánh điện trở đó với mỗi điện trở thành phân. ■ Mở rộng : Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm ba điện trở mác nối tiếp bàng tổng các điện trở thành phân : Rtđ = Rị+ R2 + R3. A R1 R2 X 1—h— a) X00 A R1 R2 B r3 c X 1 H 1 \—Ẩ b) Hình 4.3 Đôi với đoạn mạch gổm hai điện trở mắc nối tiếp: Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm : I = I1 = I2- ứ Hiệu điện thế giữa hai đấu đoạn mạch bằng tống hai hiệu điện thế giũa hai đầu mỗi điẹn trò thành phần : u = U1 + u2- Điện trờ tuong đuong của đoạn mạch bằng tổng hai điện trở thành phần: Rtđ = R1 + R2- ứ Hiệu điện thê giữa hai đẩu mỗi điện trở tỉ lệ thuận vói điện trở đó: Ụì = 21 u2 = r2' có THỂ EM CHƯA BIẾT Ampe kế thường có điện trở rất nhỏ so với điện trở của đoạn mạch cắn đo cường độ dòng điện, dây nối trong mạch cũng có điện trở nhỏ không đáng kể, vì vậy khi tính điện trở của đoạn mạch nối tiếp, ta có thể bỏ qua điện trở của ampe kế và dày nối.