Định Luật Ôm Đối Với Toàn Mạch – Lý Thuyết Và Công Thức Định Luật Ôm

Định luật Ôm đối với toàn mạch là một trong những phần kiến thức quan trọng trong chương trình Vật Lý 11. Vì vậy, các em phải nắm rõ lý thuyết và công thức để từ đó giải tốt các bài tập liên quan. Vậy định luật Ôm đối với toàn mạch là gì? Có những công thức tính toán nào? Qua bài viết này Team Marathon sẽ giúp các em nắm vững những kiến thức liên quan đến chủ đề này.

>>> Xem thêm: Lý Thuyết Về Suất Điện Động Cảm Ứng – Định Luật Faraday, Định Luật Len-xơ

Định luật Ôm là gì?

Định luật Ohm là một định luật vật lý về sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện của hiệu điện thế và điện trở. Nội dung của định luật cho rằng cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn điện luôn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua 2 điểm đó, với vật dẫn điện có điện trở là một hằng số, ta có phương trình toán học mô tả mối quan hệ như sau:

• Định luật Ôm cho toàn mạch
  • Tích của điện trở và cường độ dòng điện gọi là độ giảm điện thế, tích IR_N được gọi là độ giảm điện thế mạch ngoài.
  • Suất điện động của nguồn điện sẽ bằng độ giảm điện thế của cả mạch trong và mạch ngoài.

E=IR_N+Ir\Rightarrow U_N=IR_N

• Biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch

I=\frac{E}{R_N+r}

• Trong đó:
  • I: cường độ dòng điện (A)
  • E: suất điện động (V)
  • R_N : điện trở ngoài (Ω)
  • r: điện trở trong (Ω)

• Phát biểu định luật Ôm cho toàn mạch
  • Cường độ dòng điện ở mạch kín sẽ tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần.
  • E = U_N khi r = 0 hoặc mạch hở I = 0

I=\frac{E}{R_N+r}\Rightarrow E=I(R_N+r) \Rightarrow E=U_N+Ir

Nhận xét về định luật Ôm đối với toàn mạch

Hiện tượng đoản mạch

Hiện tượng này sẽ xảy ra khi ta nối 2 cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ.

I=\frac{E}{r}

Khi đoản mạch, dòng điện trong mạch có cường độ rất lớn nên dễ gây ra chập điện và dẫn đến cháy nổ.

Định luật Ôm với toàn mạch – định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

Công của nguồn điện sản sinh ra trong thời gian t:

A = E.I.t

Nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch:

Q = (R_N + r)I²t

Theo định luật bảo toàn năng lượng:

A = Q ⇔ E.I.t = (R_N + r)I^2t \Rightarrow I=\frac{E}{R_N+r}

>>> Xem thêm: Lý thuyết Lý 11: Điện năng – Công suất điện

Công thức tính hiệu suất của nguồn điện

Công thức:

H=\frac{A_{CI}}{A}.\frac{U_N.It}{EIt}=\frac{U_N}{E}

Nếu ngoài mạch có điện trở:

H=\frac{R_N}{R_N+r}

>>> Xem thêm: Lý thuyết Vật lý 11: Công của lực điện. Công thức tính công của lực điện

Công thức định luật Ôm đối với từng loại đoạn mạch

Đoạn mạch chỉ chứa điện trở R:

I=\frac{U}{R}

Đoạn mạch AB chứa máy thu:

U_{AB}=E+I(R+r)\\
\text{hay }U_{BA}=-E-I(R+r)

Đoạn mạch AB chứa nhiều nguồn điện, nhiều điện trở:

U_{AB}=E_1-E_2+I(R_1+R_2+r_1+r_2)\\
\text{Hay }U_{BA}=E_2-E_1-I(R_1+R_2+r_1+r_2)

Hiệu suất của nguồn điện:

H=\frac{A_{có\ ích}}{A_{nguồn}}=\frac{U_N.I.t}{E.I.T}=\frac{U_N}{E}\ (\%)

Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education

Trên đây là toàn bộ lý thuyết và công thức của định luật Ôm đối với toàn mạch. Mong rằng những kiến thức tổng hợp này sẽ giúp các em thuận lợi trong quá trình ôn luyện và làm bài. 

Hãy liên hệ ngay với Marathon để được tư vấn nếu các em có nhu cầu học trực tuyến nâng cao kiến thức nhé! Marathon Education chúc các em được điểm cao trong các bài kiểm tra và kỳ thi sắp tới!