Giải Vật Lí 9 Bài 5: Đoạn Mạch Song Song

[toc:ul]

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Nhớ lại kiến thức ở lớp 7

Trong đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc song song:

• Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ :

I = I1 + I2.

• Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi mạch rẽ: U = U1 + U2.

2. Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song

• Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ :

I = I1 + I2.

• Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi mạch rẽ: U = U1 + U2.
• Điện trở tương đương được tính theo công thức:

$\frac{1}{R_{td}}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}$ suy ra $R_{td}=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$

• Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó:

$\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{R_{2}}{R_{1}}$

• Người ta thường mắc song song vào mạch điện các dụng cụ điện có cùng hiệu điện thế định mức. Khi hiệu điện thế của mạch bằng hiệu điện thế định mức thì các dụng cụ này đều hoạt động bình thường và có thể sử dụng độc lập với nhau.

II. GIẢI BÀI TẬP

Giải câu 1: Quan sát sơ đồ mạch điện hình 5.1...

Quan sát sơ đồ mạch điện hình 5.1 và cho biết các điện trở R1 và R2 được mắc với nhau như thế nào. Nêu vai trò của vôn kế và ampe kế trong sơ đồ.

Bài giải:

Trong sơ đồ mạch điện hình 5.1 sgk:

• Các điện trở R1, R2 được mắc song song với nhau.
• Ampe kế dùng để đo cường độ dòng điện chạy trong mạch
• Vôn kế đo hiệu điện thé giữa hai đầu đoạn mạch.

Giải câu 2: Hãy chứng minh rằng đối với...

Hãy chứng minh rằng đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song, cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó.

$\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{R_{2}}{R_{1}}$

Bài giải:

Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song, hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 bằng hiệu điện thế giữa hai đầu R2,tức là U1 = U2.

Từ đó ta có I1R1 = I2R2,

suy ra $\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{R_{2}}{R_{1}}$

Giải câu 3: Hãy chứng minh công thức tính điện...

Hãy chứng minh công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở R1, R2 mắc song song là: $\frac{1}{R_{td}}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}$

Từ đó suy ra: $R_{td}=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$

Bài giải:

Trong mạch gồm hai điện trở R1, R2 mắc song song, cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch là:

$I=I_{1}+I_{2}=\frac{U_{1}}{R_{1}}+\frac{U_{2}}{R_{2}}=\frac{U}{U_{td}}$

trong đó: U = U1 + U2 nên $\frac{U}{R_{1}}+\frac{U}{R_{2}}=\frac{U}{U_{td}}$

Từ đó ta có: $\frac{1}{R_{td}}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}$

suy ra: $R_{td}=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$

Giải câu 4: Trong phòng học đang sử dụng...

Trong phòng học đang sử dụng một bóng đèn dây tóc và một quạt trần có cùng hiệu điện của nguồn là 220 V. Hiệu điện thế của nguồn là 220 v. Mỗi đồ dùng đều có công tác và cầu chì bảo vệ riêng.

• Đèn và quạt được mắc thế nào vào nguồn để chúng hoạt bình thường?

Vẽ sơ đồ mạch điện đó. Cho kí hiệu sơ đồ của quạt là

• Nếu đèn không hoạt động thì quạt có hoạt động không?

Bài giải:

• Đèn và quạt được mắc song song vào nguồn 220 V để chúng hoạt động bình thường.
• Sơ đồ mạch điện như hình 5.6

• Nếu đèn không hoạt động thì quạt vẫn hoạt động vì quạt được mắc vào hiệu điện thế đã cho.

Giải câu 5: Cho hai điện trở R1 = R2 = 30 Ω...

Cho hai điện trở R1 = R2 = 30 Ω được mắc như sơ đồ 5.2a.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó.

b) Nếu mắc thêm một điện trở R3 = 30 Ω vào đoạn mạch trên sơ đồ hình 5.2b thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới bằng bao nhiêu? So sánh điện trở đó với mỗi điện trở thành phần.

Bài giải:

a) Điện trở tương đương của mạch đó là:

$R_{12}=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}=\frac{30.30}{30+30}=15Ω$

b) Điện trở tương đương của đoạn mạch mới là

$R_{td}=\frac{R_{12}.R_{3}}{R_{12}+R_{3}}=\frac{15.30}{15+30}=10Ω$

• Điện trở tương đương này luôn nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần.