CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU
Phương pháp 2: SỬ DỤNG ĐỊNH LUẬT ĐỊNH LUẬT KIẾCSỐP
I. Tóm tắt lý thuyết:
1. Định luật Kiếcsốp 1: (Định luật nút mạng)
“ Tại một nút mạng, tổng đại số các dòng điện bằng không”
1
n
i
i
I
=
∑
= 0
n là dòng điện qui tụ tại điểm xét (điểm M)
Với qui ước dấu của I: (+) cho dòng tới nút M
(-) cho dòng ra khỏi nút M
2. Định luật Kiếcsốp 2: (Định luật mắt mạng)
“ Trong một mắt mạng (mạch điện kín) tổng đại số các
suất điện động của nguồn điện bằng tổng độ giảm điện thế trên từng đoạn của mắt mạng ”
1 1
n n
k k k
k k
E I R
= =
=
∑ ∑
Với qui ước dấu: (chọn một chiều thuận cho mắt mạng)
+ E
Biện luận.
- Nếu cường đôï dòng điện ở trên một đoạn mạch nào đó được tính ra giá trị dương thì chiều của
dòng điện như giả định (bước 1) đúng như chiều thực của dòng diện trong đoạn mạch đó; còn nếu
cường độ dòng điện được tính ra có giá trị âm thì chiều dòng điện thực ngược với chiều ddax giả định
và ta chỉ cần đổi chiều dòng điện đã vẽ ở đoạn mạch đó trên sơ đồ.
- Nếu suất điện động của nguồn điện chưa biết trên một đoạn mạch tính được có giá trị dương thì vị
trí giả định của các cực của nó (bước 1) là phù hợp với thực tế; còn nếu suất điện động có giá trị âm thì
phải đổi lại vị trí các cực của nguồn.
-Trang: 1-
I
1
I
2
I
3
I
4
I
n
M
E
1
E
2
E
n
R
1
R
2
Mắc vào giữa hai điểm A, B nguồn điện E
2
có điện trở trong không
đáng kể thì dòng I
2
qua E
2
có chiều từ B đến A và có độ lớn
I
2
= 1A. Tính E
2
cực dương của E
2
được mắc vào điểm nào
Nhận xét:
- Giả giử dòng điện trong mạch như hình vẽ, E
2
mắc cực dương với A
- Các đại lượng cần tìm: I
1
, I
3
, E
2
(3 ẩn)
- Mạch có 2 nút ta lập được 1 phương trình nút, 2 phương
trình còn lại lập cho 2 mắt mạng NE
1
MN, NE
NE
3
MN: E
3
+ E
2
= I
3
(R
3
+ r
3
) + I
2
R
2
(3)
Từ (1) (2) và (3) ta có hệ:
( )
( ) ( )
( ) ( )
3 2
2
3
1
1 2 1 1 1 2 2
3 2 3 3 3 2 2
I + I –I = 0 1
E + E = I R + r + I R
E + E = I R + r + I R
1
2 1
2 3
I + I –1 = 0 1
E - 2I + 4 = 0
E - 4I +1 = 0
Giải hệ trên ta được: E
2
=
5
3
−
V Vì E
2
< 0 nên cực dương mắc với B
Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ
E = 6V, r = 1
Ω
, R
1
= 2
Ω
, R
2
= 5
trình còn lại lập cho 3 mắt mạng AMNA, MBNM, ABEA
Hướng dẫn:
Áp dụng định luật kiếcsốp ta có
- Định luật nút mạng:
Tại M: I
1
– I
3
–I
5
= 0 (1)
Tại A: I – I
1
– I
2
= 0 (2)
Tại B: I
3
+ I
4
– I = 0 (3)
- Định luật mắt mạng:
AMNA: 0 = I
1
R
1
+ I
5
R
5
R
1
R
2
R
4
R
3
R
5
M
N
E,r
R
1
R
2
R
4
R
3
R
5
M
N
I
I
1
I
2
I
2
( )
( )
( )
( )
( )
( )
– – 0
– – 0
– 0
0 –
0 – –
1 3 5
1 2
3 4
1 1 5 5 2 2
3 3 4 4 5 5
2 2 4 4
I I I 1
I I I 2
I I I 3
I R I R I R 4
I R I R I R 5
E I R I R Ir 6
=
2,4I – 4,5I – 3I = 0 (5)
5I + 4,5I + I = 6 6
Chọn I, I
2
, I
4
làm ẩn chính
Từ (2)
⇒
I
1
= I - I
2
, từ (3)
⇒
I
3
= I – I
4
+
Từ hệ trên giải ra I = 1,5A, I
2
= 0,45A, I
4
= 0,5A. Thay vào trên ta có: I
1
= 1,05A, I
3
= 1A, I
5
= 0,05A
U
MN
= I
5
.R
5
= 0,05.3 = 0,15V
Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ
E
1
= 12,5V, r
1
= 1
Ω
, E
Hướng dẫn:
Áp dụng định luật kiếcsốp ta có
- Định luật nút mạng:
Tại A: I – I
1
–I
5
= 0 (1)
Tại D: I
1
– I
2
– I
3
= 0 (2)
Tại C: I
2
+ I
5
– I
4
= 0 (3)
- Định luật mắt mạng:
ADBA: E
2
= I
1
R
1
+ I
1
+
R
5
) + I
4
R
4
+ I(r
2
+ R
A
) (6)
Từ (1) (2) (3) (4) (5) và (6) ta có hệ:
( )
( )
( )
1 5
1 2 3
2 5 4
2 1 1 3
I – I –I = 0 1
I – I – I = 0 2
I + I – I = 0 3
E = I R + I R
( ) ( )
( )
( ) ( ) ( )
4
5I + 2,5I + I
( )
( )
( )
4
5
6
3 2 4
5 4
= 8
-2,5I + 5I + 2,5I = 0
5I + 2,5I + I = 20,5
Từ (1)
⇒
I = I
1
+ I
5
, (2)
R
4
R
1
R
2
R
3
I
1
I
2
I
4
I
3
I I
A
I
5
A
C
B
D
( )
( )
( )
4
– ) – ) 5
– ) 6
2
ngược chiều ta giả sử trên
IV. Bài tập tương tự:
Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ
Biết E
1
= 8V, r
1
= 1
Ω
R
AC
= R
1
, R
CB
= R
2
, R
AB
= 15
Ω
, R
A
= 0.
Khi R
1
= 12
Ω
thì ampe kế chỉ 0
Ω
, R
1
= R
2
= 1
Ω
, R
3
= 3
Ω
,
R
4
= 4
Ω
, R
5
= 5
Ω
, R
6
= 6
Ω
, R
7
= 7
Ω
Tìm dòng điện qua các nguồn và U
MN
, R
2
= 200
Ω
, R
3
= 300
Ω
, R
4
= 400
Ω
Tính cường độ dòng điện qua các điện trở
Đáp số: I
1
= 6,3mA; I
2
= 1,8mA
I
3
= 4,5mA, I
4
=0
-Trang: 4-
E
1
,r
1
A
B
R
7
E
1,
r
1
E
2,
r
2
E
3,
r
1
M
N
A
A
B
C
E
2
,r
2
E
1
,r
1