Sách giáo khoa vật lý 9 các em sẽ tìm hiểu về đoạn mạch nối tiếp, vậy thế nào là đoạn mạch nối tiếp? Điện trở mắc nối tiếp, U nối tiếp... Các em cùng xem lý thuyết và bài tập để áp dụng vào thực tế ngay sau đây.
Đoạn Mạch Mắc Nối Tiếp Là Gì?
Một mạch được gọi là đoạn mạch nối tiếp nếu các thành phần được kết nối liên tiếp nhau hoặc hình thành tầng trong một dòng duy nhất. Một mạch nối tiếp tạo thành một con đường chỉ có một vòng, do đó, dòng điện chạy qua các thành phần là như nhau và điện áp phân chia tùy thuộc vào điện trở của từng thành phần.
Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp
Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp:
+ Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm:
+ Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hai hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần:
Bạn đang xem : Đoạn Mạch Nối Tiếp
Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp
1) Điện trở tương đương
Điện trở tương đương của một đoạn mạch gồm các điện trở là điện trở có thể thay thế cho đoạn mạch này sao cho với cùng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch vẫn có giá trị như trước.
2) Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp
+ Điện trở tương đương của đoạn mạch bằng tổng hai điện trở thành phần:
+ Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó:
U1/U2 = R1/R2
Tụ điện trong đoạn mạch nối tiếp
Khi các tụ điện được kết nối nối tiếp, tổng điện dung hoặc tương đương của chúng giảm vì chênh lệch điện áp trên mỗi tụ giảm và điện tích được lưu trữ do điện áp này cũng giảm.
Tổng điện dung trong một mạch nối tiếp luôn nhỏ hơn điện dung riêng
Ampe kế mắc trong đoạn mạch nối tiếp
Khi xét về điện trở, chúng ta cần tính tổng các điện trở thành phần. Tuy nhiên trong đoạn mạch nối tiếp thì điện trở của Ampe kế hoàn toàn có thể bỏ qua. Bởi lẽ, điện trở của Ampe kế tác dụng lên dòng điện là rất nhỏ. Chúng ta thường lắp Ampe kế để đo cường độ dòng điện có trong mạch. Chính vì vậy, khi tính về điện trở, chúng ta có thể bỏ qua điều này.
Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế đối với đoạn mạch nối tiếp
Cách mắc mạch
– Cách mắc nối tiếp: cuối thiết bị này được nối với đầu thiết bị kia
– Cách mắc ampe kế: mắc nối tiếp ampe kế vào đoạn mạch sao cho chốt (+) của ampe kế được mắc về phía cực dương của nguồn điện.
– Cách mắc vôn kế: mắc hai chốt của vôn kế song song vào hai điểm của mạch sao cho chốt (+) của vôn kế được nối về phía cực dương của nguồn điện
– Trong đoạn mạch nối tiếp, cường độ dòng điện tại mọi điểm đều bằng nhau
– Hiệu điện thế giữa hai đầu trong đoạn mạch mắc nối tiếp bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi thiết bị thành phần.
Cuộn cảm trong mạch nối tiếp
Tổng độ tự cảm của hai hoặc nhiều hơn hai cuộn cảm trong một mạch nối tiếp là tổng của cuộn cảm riêng lẻ.
Ltd = L₁ + L₂ + L₃ +…+ Ln
Tổng độ tự cảm tăng và nó luôn luôn lớn hơn độ tự cảm riêng lẻ trong một mạch nối tiếp.
Nguồn cấp trong đoạn mạch nối tiếp
Nếu hai hoặc nhiều hơn hai nguồn cung cấp được kết nối nối tiếp thì tổng điện áp hoặc tương đương của chúng sẽ là tổng của các điện áp riêng trong khi tổng dòng điện được cung cấp sẽ giữ nguyên như dòng điện được cung cấp bởi nguồn cung cấp riêng lẻ.
Bạn có thể sử dụng các công thức điện sau đây để tính công suất trong mạch nối tiếp:
P = I2R1 + I2R2 + … I2Rn
hoặc là
Vì vậy, nếu bạn muốn tăng điện áp của nguồn cung cấp kết nối nối tiếp. Ví dụ, hai pin 6v được kết nối nối tiếp sẽ cung cấp điện áp 12V cho tổng điện áp.
Bài Tập Mạch Nối Tiếp
Bài 1: Cho hai điện trở R1, R2, R3 có giá trị lần lượt bằng 8 -12 – 6, ba điện trở được mắc nối tiếp với nhau. Biết cường độ dòng điện và hiệu điện thế chạy qua mạch lần lượt bằng 2,5A – 65V. Hỏi rằng hiệu điện thế ở từng đầu điện trở bằng bao nhiêu?
A. Giá trị lần lượt bằng: 20V – 15V – 30V
B. Giá trị lần lượt bằng: 20V – 30V – 15V
C. Giá trị lần lượt bằng: 30V – 20V – 15V
D. Giá trị lần lượt bằng: 15V – 30V – 20V
=> Đáp án đúng: B
Bài 2 : Cho hai điện trở R1, R2, R3 có giá trị lần lượt bằng 8 -12 – 6, ba điện trở được mắc nối tiếp với nhau. Hỏi cường độ dòng điện qua mạch đó bằng bao nhiêu, biết hiệu điện thế qua đoạn mạch U = 65V.
A. I = 3A
B. I = 2,5A
C. I = 2A
D. I = 1,5A
=> Đáp án đúng: B