Điện trở mắc nối tiếp - Điện trở mắc song song

Điện trở mắc nối tiếp và điện trở mắc song song là hai khái niệm quan trọng trong điện học. Lý thuyết này giúp hiểu về sự tương tác và điều chỉnh dòng điện trong mạch điện. Bài viết sau, VOH Giáo dục đã tổng hợp đầy đủ lý thuyết về điện trở mắc nối tiếp - điện trở mắc song song trong mạch điện và ứng dụng định luật ôm giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch nối tiếp và song song.

A. Lý thuyết điện trở mắc nối tiếp - điện trở mắc song song

I. Đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp

1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp

+= =
+ = +
+ Theo định luật Ohm, ta có:  

Mà = nên    hay  

Trong đó:
: cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB (đơn vị A)
,: cường độ dòng điện qua điện trở , (đơn vị A)
hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB (đơn vị V)
, : hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở , (đơn vị V)
, : giá trị các điện trở (đơn vị Ω)

2. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp

Điện trở tương đương (, đơn vị Ω) của đoạn mạch gồm nhiều điện trở là một điện trở thay thế cho các điện trở đó, sao cho với cùng một hiệu điện thế thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch vẫn có giá trị như cũ.

Ta có: 

+ =  = 

+ = + = +

Mà = nên IR = +

Vậy: = +

Nếu đoạn mạch gồm n điện trở giống nhau mắc nối tiếp thì = nR với R là giá trị mỗi điện trở.

II. Đoạn mạch gồm các điện trở mắc song song 

1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch song song

+ = +
+ = =
+ Theo định luật Ohm, ta có:  

Mà =  nên  =   hay  

2. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song

Ta có: 
+ = + =   + 
+ = =

Mà I=  nên  
Vậy:    hay  

Nếu đoạn mạch gồm n điện trở giống nhau mắc song song thì  =   với R là giá trị mỗi điện trở.

B. Bài tập vận dụng điện trở mắc nối tiếp - điện trở mắc song song

Bài 1: Hai điện trở , và ampe kế có điện trở không đáng kể được mắc nối tiếp với nhau vào hai điểm A và B. Cho = 5 Ω, = 10 Ω, ampe kế chỉ 0,2 A.

a. Vẽ sơ đồ mạch điện.

b. Tính điện trở tương đương của cả đoạn mạch.

c. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB và hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở , .

Bài 2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Biết = 5 Ω, = 20 Ω, ampe kế chỉ 0,6 A. Bỏ qua điện trở của các ampe kế.

a. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn mạch.

b. Tính cường độ dòng điện ở mạch chính và cường độ dòng điện qua điện trở .

Bài 3: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Biết = = 6 Ω, = 4 Ω.

a. Tính điện trở tương đương của toàn mạch.

b. Biết = 14 V. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

c. Tháo khỏi đoạn mạch điện rồi dùng dây dẫn nối B và C. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.

Bài 4: Cho nối tiếp sau đó mắc song song và một ampe kế mắc nối tiếp với . Biết = = = 3 Ω. Biết điện trở của ampe kế không đáng kể.

a. Vẽ sơ đồ mạch điện.

b. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

c. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch khi ampe kế chỉ 1 A. 

Bài 5: Cho sơ đồ mạch điện như hình bên dưới, biết = 25 Ω . Khi khóa K đóng ampe kế chỉ 4 A còn khi khóa K mở thì ampe kế chỉ 2,5 A. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và điện trở ? Bỏ qua điện trở của ampe kế.

Trên đây, VOH Giáo dục đã tổng hợp kiến thức về điện trở mắc nối tiếp - điện trở mắc song song và ứng dụng định luật ôm để giải bài tập. Hy vọng các em học sinh đã được cung cấp nguồn tài liệu hữu ích về mạch nối tiếp, mạch song song trong quá trình học và ôn tập chương điện học vật lý lớp 9

Người biên soạn: Giáo viên: Phù Thị Tiến (Tổ Vật lí - Công nghệ)
Trường TH - THCS - THPT Lê Thánh Tông