Lý 9 Bài 5: Đoạn mạch song song

- Đoạn mạch gồm n điện trở mắc song song được biểu diễn như hình vẽ:

Trong đó:

• R₁, R₂, ..., R_n là các điện trở
• U_AB là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch
• I₁, I₂,...,In lần lượt là cường độ dòng điện qua mỗi điện trở
• I_AB là cường độ dòng điện qua mạch chính

- Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy trong các đoạn mạch rẽ: I_AB = I₁ + I₂ +...+ I_n

- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch gồm các điện trở mắc song song bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: U_AB = U₁ = U₂ = ... = U_n

- Trong 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: \(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{{R_2}}}{{{R_1}}} \)

• Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song thì nghịch đảo của điện trở tương đương bằng tổng các nghịch đảo của từng điện trở thành phần: \(\frac{1}{{{R_{t{\rm{d}}}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} \Rightarrow {R_{t{\rm{d}}}} = \frac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} \)
• Mở rộng với đoạn mạch gồm n điện trở mắc song song: \(\frac{1}{{{R_{t{\rm{d}}}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} + ... + \frac{1}{{{R_n}}} \)

Những đường dây điện trung thế, cao thế chạy ngoài trời thường không có vỏ bọc cách điện. Chim chóc khi bay thường hay đậu lên những đường dây điện này mà không bị điện giật chết ⇒ Khi chim đậu lên đường dây điện, cơ thể chim tạo thành một điện trở mắc song song với đoạn dây điện giữa hai chân chim. Do điện trở Rc của cơ thể chim lớn hơn rất nhiều so với điện trở Rđ của đoạn dây dẫn giữa hai chân chim nên cường độ dòng điện qua cơ thể chim rất nhỏ và không gây tác hại đến chim.

Cho hai điện trở, R₁ = 15 Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa 2 A và R₂ = 10 Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa 1A. Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm R₁ và R₂ mắc song song là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

 U₁ = I₁.R₁ = 2.15 = 30  V; U₂ = I₂.R₂ = 1.10 = 10 V.

Vì R₁//R₂ nên hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch là:

U = U₁ = U₂ = 10 V

Hai điện trở R₁ và R₂ = 4R₁ được mắc song song với nhau. Khi tính theo R₁ thì điện trở tương đương của đoạn mạch này là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Ta có điện trở tương đương tính theo R₁ là:

\({R_{t{\rm{d}}}} = \frac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} = \frac{{{R_1}.4{{\rm{R}}_1}}}{{{R_1} + 4{{\rm{R}}_1}}} = \frac{{4{{\rm{R}}_1}}}{5} = 0,8{R_1} \)

Câu 1: Hai điện trở R₁ và R₂ được mắc song song với nhau, trong đó R₁ = 6 , dòng điện mạch chính có cường độ I = 1,2 A và dòng điện đi qua điện trở R₂ có cường độ I2 = 0,4 A. Tính R₂.

Câu 2: Một đoạn mạch gồm hai điện trở R₁ = 6 Ω , R₂ = 3 Ω mắc song song với nhau vào hai điểm có hiệu điện thế 6 V. Điện trở tương đương và cường độ dòng điện qua mạch chính là bao nhiêu?

Câu 3: Cho hai điện trở, R₁ = 15 chịu được dòng điện có cường độ tối đa 2A và R2 = 10 chịu được dòng điện có cường độ tối đa 1A. Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm R₁ và R₂ mắc song song là bao nhiêu?

Câu 4: Ba điện trở R₁, R₂, R₃ được mắc song song vào hai điểm A và B. Biết cường độ dòng điện qua R₂ là 0,6 A và R₁ = 20 Ω , R₂ = 30 Ω , R₃ = 60 Ω . Tính cường độ dòng điện qua R₁, R₃ và qua mạch chính.

Câu 1: Cho đoạn mạch gồm điện trở R₁ mắc nối tiếp với điện trở R₂ mắc vào mạch điện. Gọi U, U₁, U₂ lần lượt là hiệu điện thế của toàn mạch, hiệu điện thế qua R₁, R₂. Biểu thức nào sau đây đúng?

A. U = U₁ = U₂

B. U = U₁ + U₂

C. U ≠ U₁ = U₂

D. U₁ ≠ U₂

Câu 2: Phát biểu nào dưới đây không đúng đối với đoạn mạch gồm các điện trở mắc song song?

A. Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong các mạch rẽ.

B. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở mắc trong đoạn mạch.

C. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở mắc trong đoạn mạch.

D. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở mắc trong đoạn mạch tỉ lệ thuận với điện trở đó.

Câu 3: Biểu thức nào sau đây xác định điện trở tương đương của đoạn mạch có hai điện trở R1, R2 mắc song song?

A. \(\frac{1}{{{R_{t{\rm{d}}}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} \)                           B. \({R_{t{\rm{d}}}} = \frac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} - {R_2}}} \)

C. \({R_{t{\rm{d}}}} = {R_1} + {R_2} \)                           D. \({R_{t{\rm{d}}}} = {R_1} - {R_2} \)

Câu 4: Đặt một hiệu điện thế U_AB vào hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở R₁ và R₂ mắc song song. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tương ứng là U₁, U₂. Hệ thức nào sau đây là đúng?

A. R_AB = R₁ + R₂ 

B. I_AB = I₁ = I₂

C. \(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{{R_2}}}{{{R_1}}} \)

D. U_AB = U₁ + U₂

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Đoạn mạch song song cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó… Các em cần phải nắm được: 

• Nắm được đặc điểm cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch song song.
• Nắm được công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch song song.