Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Định luật Ôm đối với toàn mạch Vật Lí 11 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 11 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí.

Mời các bạn đón xem: 

Định luật Ôm đối với toàn mạch (Lý thuyết + 20 bài tập có lời giải)

I. Lý thuyết Định luật Ôm đối với toàn mạch

1. Định luật Ôm đối với toàn mạch:

• Định luật Ôm đối với toàn mạch:

Cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuậnvới

suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với

điện trở toàn phần của mạch đó:

trong đó: E là suất điện đông của nguồn (V)

r là điện trở trong của nguồn điện

R_N là điện trở tương đương của mạch ngoài

• Hiệu điện thế mạch ngoài (hay hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện):

2. Nhận xét:

• Hiện tượng đoản mạch: xảy ra khi nối 2 cực của nguồn điện chỉ bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Khi đoản mạch, dòng điện chạy qua có cường độ lớn và có hại.

• Công của nguồn điện bằng nhiệt lượng sản ra ở mạch ngoài và mạch trong:

• Hiệu suất của nguồn điện:

Kỹ năng giải bài tập

Áp dụng các công thức:

- Định luật Ôm đối với toàn mạch:

- Hiệu điện thế mạch ngoài: U_N = I.R_N = E - Ir

- Hiệu suất của nguồn điện:

II. Bài tập Định luật Ôm đối với toàn mạch

Câu 1: Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài

A. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.

B. tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.

C. giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.

D. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.

Hướng dẫn:

Chọn C.

Ta có hiệu điện thế mạch ngoài U_N = I.R_N = E - Ir ⇒ khi I tăng thì U_N giảm.

Câu 2: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch chỉ chứa điện trở R tỉ lệ với hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R.

B. Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phàn của mạch.

C. Công suất của dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

D. Nhiệt lượng toả ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật.

Hướng dẫn:

Chọn D.

Nhiệt lượng toả ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật.

Câu 3: Một nguồn điện có điện trở trong 0,1Ω được mắc với điện trở 4,8Ω thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Cường độ dòng điện trong mạch là

A. I = 120 (A).             

B. I = 12 (A).

C. I = 2,5 (A).             

D. I = 25 (A).

Hướng dẫn:

Chọn C.

Cường độ dòng điện trong mạch là

Câu 4: Một nguồn điện có điện trở trong 0,1Ω được mắc với điện trở 4,8Ω thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Suất điện động của nguồn điện là:

A. E = 12,00 (V).             

B. E = 12,25 (V).

C. E = 14,50 (V).             

D. E = 11,75 (V).

Hướng dẫn:

Chọn B.

Cường độ dòng điện trong mạch là

⇒ Suất điện động của nguồn điện là: E = I(r + R) = 12,25(V)

Câu 5: Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 (W) thì điện trở R phải có giá trị

A. R = 1 (Ω).             

B. R = 2 (Ω).

C. R = 3 (Ω).             

D. R = 6 (Ω).

Hướng dẫn:

Chọn A.

Công suất tiêu thụ mạch ngoài:

Câu 6: Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt hai bóng đèn có điện trở R₁ = 2 (Ω) và R₂ = 8 (Ω), khi đó công suất tiêu thụ của hai bóng đèn là như nhau. Điện trở trong của nguồn điện là:

A. r = 2 (Ω).             

B. r = 3 (Ω).

C. r = 4 (Ω).             

D. r = 6 (Ω).

Hướng dẫn:

Ta có: 

Mà 

Câu 7: Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị

A. R = 1 (Ω).            

B. R = 2 (Ω).

C. R = 3 (Ω).            

 D. R = 4 (Ω).

Hướng dẫn:

Chọn B.

Công suất tiêu thụ mạch ngoài:

Mà 

Câu 8: Biết rằng khi điện trở mạch ngoài của một nguồn điện tăng từ R₁ = 3 (Ω) đến R₂ = 10,5 (Ω) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn tăng gấp hai lần. Điện trở trong của nguồn điện đó là:

A. r = 7,5 (Ω).             

B. r = 6,75 (Ω).

C. r = 10,5 (Ω).            

D. r = 7 (Ω).

Hướng dẫn:

Chọn D.

Ta có hiệu điện thế mạch ngoài

Mà

Câu 9: Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r = 2,5 (Ω), mạch ngoài gồm điện trở R₁ = 0,5 (Ω) mắc nối tiếp với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị

A. R = 1 (Ω).             

B. R = 2 (Ω).

C. R = 3 (Ω).             

D. R = 4 (Ω).

Hướng dẫn:

Chọn B.

Công suất tiêu thụ mạch ngoài:

Mà 

Câu 10: Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r = 2,5 (Ω), mạch ngoài gồm điện trở R₁ = 0,5 (Ω) mắc nối tiếp với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị

A. R = 1 (Ω)             

B. R = 2 (Ω).

C. R = 3 (Ω).             

D. R = 4 (Ω).

Hướng dẫn:

Chọn C.

Công suất tiêu thụ trên điện trở:

Mà 

Câu 11. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₃ bằng

A. 2,4V

B. 0,4V

C. 1,2V

D. 9V

Đáp án: A

Câu 12. Công suất mạch ngoài là

A. 0.64W

B. 1W

C. 1,44W

D. 1,96WW

Câu 13. Hiệu suất của nguồn điện bằng

A. 60%

B. 70%

C. 80%

D. 90%

Đáp án: C Hiệu suất của nguồn điện:

Câu 14. Một nguồn điện có suất điện động 3V, điện trở trong 2Ω. Mắc song song vào hai cực của nguồn này hai bóng đèn giống hệt nhau có điện trở là 6Ω. Công suất tiêu thụ mỗi bóng đèn là

A. 0,54W

B. 0,45W

C. 5,4W

D. 4,5W

Đáp án: A Cường độ dòng điện trong mạch chính:Hiệu điện thế hai đầu mỗi bóng đèn là: U = E – Ir = 3 - 0,6.2 = 1,8V.Công suất tiêu thụ mỗi bóng đèn là:

Câu 15. Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động E = 6V, điện trở trong không đáng kể, bỏ qua điện trở của dây nối. Cho R₁ = R₂ = 30Ω, R₃ = 7,5Ω. Công suất tiêu thụ trên R₃ là

A. 4,8W

B. 8,4W

C. 1,25W

D. 0,8W

Đáp án: A Vì r = 0 ⇒ U_N = U₁₂₃ = E = 6V;Mạch ngoài gồm R₁ // R₂ // R₃ ⇒ U₃ = U₁₂₃ = 6V.Công suất tiêu thụ R₃: 

Câu 16. Một nguồn điện có điện trở trong 0,1Ω được mắc với điện trở R = 4,8Ω thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12V. Suất điện động của nguồn điện và cường độ dòng điện trong mạch lần lượt bằng:

A. 12V; 2,5A

B. 25,48V; 5,2A

C. 12,25V; 2,5A

D. 24,96V; 5,2A

Đáp án: C
Cường độ dòng điện trong mạch chính:Suất điện động của nguồn điện: E = U + I.r = 12 + 2,5.0,1 = 12,25 V

Câu 17. Mắc một điện trở 14Ω vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong là r = 1Ω thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 8,4V. Công suất mạch ngoài và công suất của nguồn điện là

A. P_N = 5,04W; P_ng = 5,4W

B. P_N = 5,4W; P_ng = 5,04W

C. P_N = 84W; P_ng = 90W

D. P_N = 204,96W; P_ng = 219,6W

Đáp án: ACường độ dòng điện trong mạch chính:Công suất mạch ngoài: P_N = R.I² = 14.0,6² = 5,04WCông suất của nguồn điện:P_ng = EI = (U + Ir).I = (8.4 + 0,6.1).0,6 = 5,4W.

Câu 18. Một điện trở R₁ được mắc vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong r = 4Ω thì dòng điện chạy trong mạch có cường độ I1 = 1,2A. Nếu mắc thêm một điện trở R₂ = 2Ω nối tiếp với điện trở R₁ thì dòng điện chạy trong mạch có cường độ I² = 1A. Giá trị của điện trở R₁ bằng

A. 5Ω

B. 6Ω

C. 8Ω

D. 10Ω

Đáp án: B Áp dụng định luật Ohm cho 2 mạch điện ta được:

Câu 19. Biết rằng điện trở mạch ngoài của một nguồn điện tăng từ R₁ = 3Ω đến R₂ = 10,5Ω thì hiệu suất của nguồn điện tăng gấp hai lần. Điện trở trong của nguồn điện bằng

A. 6Ω

B. 8Ω

C. 7Ω

D. 9Ω

Đáp án: CHiệu suất của nguồn điện trong hai trường hợp tương ứng là:Ta có

Câu 20. Trong một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r và mạch ngoài có điện trở R_N, cường độ dòng điện chạy trong mạch là I. Nhiệt lượng toả ra trên toàn mạch trong khoảng thời gian t là:

A. Q = R_NI²t

B. Q = (Q_N + r).I²

C. Q = (R_N + r).I²t

D. Q = rI²t