MỤC LỤC

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1
1. Lý do chọn đề tài 1
2. Cơ sở nghiên cứu 1
3. Mục đích của đề tài 1
4. Nhiệm vụ của đề tài 2
5. Đối tượng nghiên cứu 2
6. Phạm vi nghiên cứu 2
7. Giả thuyết khoa học 2
8. Phương pháp nghiên cứu 2
9. Cấu trúc của đề tài 2
10. Kế hoạch nghiên cứu 3
PHẦN 2: NỘI DUNG 4
CHƢƠNG 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT 4
1. Dòng điện. Các tác dụng của dòng điện 4
2. Cường độ dòng điện. Hiệu điện thế 4
3. Nguồn điện 5
4. Điện trở 5
5. Điện năng và công suất điện. Định luật Jun – lenxơ 6
6. Định luật Ôm 6
7. Định luật bảo toàn dòng điện ( Định luật nút ) 6
CHƢƠNG 2: BÀI TẬP VỀ CÁC DẠNG CỦA ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI
CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN 7
2.1. Định luật Ôm đối với đoạn mạch 7
2.1.1. Phương pháp giải 7
2.1.2. Bài tập mẫu 7
2.1.3. Bài tập luyện tập 13
2.2. Đoạn mạch chứa nguồn điện 16
2.2.1. Phương pháp giải 16
2.2.2. Bài tập mẫu 17

Dòng điện không đổi – Mạch điện một chiều là một phần không thể thiếu
trong chương trình học tập môn vật lý ở bậc trung học cơ sở lớp 9, trung học
phổ thông lớp 11 và cả bậc đại học. Không những thế mà nó đặc biệt quan trọng
đối với một số nghành kĩ thuật: điện tử, luyện kim, mạ đúc điện…
Đặc biệt là ở bậc đại học việc học tốt phần giải các bài toán về mạch điện
không chỉ giúp sinh viên đạt được những mục tiêu nhất định về kết quả học tập
mà nó còn giúp ích rất nhiều trong công việc giảng dạy sau này của sinh viên
các trường sư phạm.
Có rất nhiều phương pháp giải các bài toán về mạch điện một chiều
nhưng trong số các phương pháp đó thì phương pháp sử dụng định luật ôm là
phổ biến nhất. Tuy vậy, còn không ít sinh viên gặp khó khăn, lúng túng trong
việc áp dụng lý thuyết, công thức của định luật Ôm vào việc giải các bài toán về
mạch điện một chiều.
Trên đây là những lý do mà tôi mạnh dạn triển khai đề tài: “Áp dụng
định luật Ôm để giải bài toán về mạch điện một chiều ”.
2. Cơ sở nghiên cứu
- Cơ sở lí luận:
Dựa vào lí luận dạy học về bài tập vật lý, vào vị trí, vai trò của các dạng
bài tập và phương pháp giải các bài tập để sưu tầm, tìm hiểu, lựa chọn các bài
tập cơ bản, từ đó phân thành từng dạng bài tập cụ thể và tìm phương án giải.
- Cơ sở thực tiễn:
Một bài toán về dòng điện không đổi, mạch điện một chiều có thể có
nhiều phương pháp giải nhưng thực tiễn cho thấy còn không ít sinh viên còn
gặp nhiều khó khăn trong việc áp dụng lý thuyết vào để giải các bài tập hoặc
chưa biết áp dụng triệt để các định lý, định luật để việc giải bài toán trở nên
dễ dàng và ngắn gọn hơn.
3. Mục đích của đề tài
- Xây dựng hệ thống bài tập về mạch điện một chiều được giải bằng
phương pháp áp dụng định luật Ôm.
- Cung cấp thêm kiến thức, tài liệu về việc giải các bài toán về phần dòng

+ Chương 3: Một số bài tập trắc nghiệm về mạch điện
- Phần 3: Kết luận và kiến nghị
3
10. Kế hoạch nghiên cứu
- Từ tháng 10/2013 đến giữa tháng 11/2013: Sưu tầm tài liệu, nghiên cứu lý
thuyết, lí luận viết đề cương.
- Từ giữa tháng 11/2013 đến tháng 1/2014: Hoàn thành đề cương chi tiết,
nghiên cứu tài liệu, phân loại các bài tập theo dạng và đưa ra cách giải cùng các
bài tập có hướng dẫn và bài tập có đáp số.
- Từ tháng 2/2014 đến giữa tháng 3/2014: Viết đề tài, xin ý kiến tham khảo.
- Từ giữa tháng 3/2014 đến hết tháng 4/2014: Chỉnh sửa, hoàn thiện đề tài.
- Tháng 5/2014: Bảo vệ đề tài.

1miliampe (mA)
3
10 A



1 micrôampe (µA)
6
10 A



- Hiệu điện thế:
Khi mật độ các điện tích tập trung không đều tại hai điểm A và B, nếu ta
nối một dây dẫn từ điểm A sang điểm B thì sẽ xuất hiện dòng chuyển động của
các điện tích từ nơi có mật độ cao sang nơi có mật độ thấp. Như vậy, người ta
nói hai điểm A và B có sự chênh lệch về điện áp và điện áp chênh lệch chính là
hiệu điện thế.
Điện áp tại điểm A gọi là
A
V

Điện áp tại điểm B gọi là
B
V5
=>Chênh lệch điện áp giữa hai điểm A và B chính là hiệu điện thế:
AB A B


Đơn vị của suất điện động là Vôn (V)
- Nguồn điện hoá học: pin, ácquy
4. Điện trở
- Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của
một vật thể dẫn điện.
- Mạch điện có các điện trở mắc nối tiếp:
1 2 n
R R R R   

1 2 n
U U U U   

1 2 n
I I I I   

- Mạch điện có các điện trở mắc song song:
1 2 n
1 1 1 1

R R R R
   

1 2 n
U U U U   

1 2 n
I I I I   

Trường hợp chỉ có


- Công suất của dụng cụ tiêu thụ điện:
Với dụng cụ toả nhiệt:
2
2
U
P UI RI
R
  

Với máy thu điện:
2
P I rIE

(
P' IE
là phần công suất mà máy thu điện chuyển hoá thành dạng năng
lượng có ích, không phải là nhiệt.)
- Đơn vị của công và nhiệt lượng là Jun (J)
Đơn vị của công suất là Oát (W)
6. Định luật Ôm

Định luật Ôm đối với đoạn mạch:
U
I
R



Định luật Ôm cho toàn mạch: Cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ



Trường hợp ngoài điện trở, trong mạch còn có các dụng cụ đo (Vôn kế và
ampe kế) thì căn cứ vào dữ kiện cho trong đề để biết đó có phải là dụng cụ lý
tưởng.(Nghĩa là vôn kế có
v
R 
, còn ampe kế có
A
R0
) hay không.
2.1.2. Bài tập mẫu
Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ:
AB
U 6V
;
1
R 10
;
2
R 15
;
3
R3
;
12
AA
R R 0
. Xác định
chiều và cường độ dòng điện qua

I 0,4A
R 15
  
;
AB
3
3
U6
I 2A
R3
  

Áp dụng định luật về nút mạch tại N, M ta tính được cường độ dòng điện qua
các ampe kế:

8
Tại N:
1
A 2 3
I I I 2,4A  

Tại M:
2
A 1 2
I I I 1A  

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết:
AB 1
U 6V;R 3 ;  
23

345
R2   
1 2 345
AB
1 2 345
R R R
R
R R R



=
 
3 4 2
3 4 2



=
2

Cường độ dòng điện mạch chính:

AB

3
U
I 0,5A
R


A 2 3
I I I 1 0,5 0,5    
A
Vậy số chỉ của ampe kế là 0,5A

9
Bài 3: Mắc mạch điện theo sơ đồ hình vẽ; Hai vôn kế giống nhau có điện trở
V
R
.
a) Biết vôn kế V chỉ U, vôn kế
1
V
chỉ
1
U
.
Tính tỉ số
V
R
R
. Áp dụng: U=126V;
1
U
 
 
11
CD V V V
U I 2R R I 2R nR   
=
 
1
V
U
2R nR
R


=
   
11
UU
2R nR 2 n
nR n
  

 
CD 1
CD
UU
I 2 n
R nR

6U 2U
2U U
nn
  

=
 
11
1
8U U
3U 8 3n
nn
  1
1
1
8U 8
n
U
U 3U
3
U
  

10

1max
U
khi
n 

V
R
rất lớn (
1
V
là vôn kế lý tưởng )
1max
U 126
U 42
33
   
V
+
1min
U
khi
n0

V
R0

1min
U0

Bài 4: Bốn điện trở

R

Điện trở của mạch:
23 2 3
R R R
=
6

1 23
123
1 23
R R 3.6
R2
R R 3 6
  



AB 123 4
R R R 2 1 3    

11
Chiều dòng điện như hình vẽ.
Cường độ dòng điện trong mạch chính là dòng qua
4
R
:

R
  
A

DC 3 3 3
U U I R 3  
V

DB DC CB
U U U 3 3 6    
V

Vôn kế chỉ 6V
b) Do ampe kế có điện trở rất nhỏ
 
A
R0
nên hai điểm D và B coi như được
nối bằng dây dẫn, mạch điện được vẽ lại như hình bên.
Các điện trở được mắc theo sơ đồ:
 
3 4 1 2
R / /R nt R / /R



Điện trở của mạch:

34
34

Từ đó:
1 1 1
U R I 3 2,4 7,2   
V

3 4 34 34
U U I R 2,4 0,75 1,8    
V

3
3
3
U 1,8
I 0,6
R3
  
A
Ta có:
2 AB
U U 9
V

Cường độ dòng điện qua
2
R
là:
2
2
2
U9

2

. Tính cường độ dòng
điện chạy qua ampe kế.
Giải
Ta có:
AB
R6


Đặt:
AC
Rx
do đó
CB
R 6 x

Điện trở tương đương của đoạn mạch:
1 AC 2 CB
1 AC 2 CB
R R R R
R
R R R R

 
6 6 x
3x

Từ đó:
AD 1
3x
U U I
x3
  

 
2
21x 12 x
54x 9x 108

 
DB 2
6 6 x
U U I
12 x



=
  
2
42 6 x x 3
54x 9x 108




13

Nếu cực dương của ampe kế nối với D thì:
1 2 A
I I I

A 1 2
I I I      
22
7x 12 x 7 6 x x 3
1
54x 9x 108 54x 9x 108 3
  
  
   

2
63x 126 1
54x 9x 108 3


2
x 15x 54 0   

x 1,2
hoặc
x 25,8

6
(loại)
Vậy
AC
R 1,2


CB
R 4,8

. Nghĩa là điểm C xác định bởi:

AC
CB
R AC 1,2 1
R CB 4,8 4
  
, tức là điểm C cách A một đoạn:
AB 1,5
AC 0,3
55
  
(m)
b)

CB

R 6 3
R 4 2


Nghĩa là:
12
AC CB
RR
RR

ta có mạch cầu CB. Do đó:
C D A
V V I 0  

2.1.3. Bài tập luyện tập
Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Cho
biết:
1
R 15
;
2
R 10
;
3
R 14

;
4
R5
;

AB
R
ta phải tính được điện trở trên các đoạn mạch:

PMNQ 5 12 6
R R R R  PMNQ 3
R / /R

3
PQ
R
R
2
AB 4 PQ 7
R R R R  

- Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch AB thì cường độ dòng điện chạy trong
mạch AB cũng chính là cường độ dòng điện qua
4
R
.
- Dựa vào
3 PMNQ
R / /R

R2
;
A
R0
. Hiệu điện thế
giữa hai đầu A, B của mạch điện là
U 33
V. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở, hiệu điện thế trên các điện
trở. Tính số chỉ của ampe kế và chiều dòng điện qua ampe kế.
Hƣớng dẫn:
- Vì
A
R0
ta có thể chập hai
điểm M, P làm một và vẽ lại
mạch điện sao cho đơn giản.
- Dựa vào tính chất của đoạn
mạch ta tính được điện trở
tương đương của các đoạn
mạch và điện trở tương của toàn mạch.
- Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch để tính cường độ dòng điện qua
các điện trở. Từ đó ta cũng tính được hiệu điện thế trên các điện trở.

15
- Sau khi tính được các cường độ dòng điện đi qua các điện trở ta đi so
sánh giá trị cường độ dòng điện qua
4
R
và
5

6
I 0,136
A;
6
U 4,08
V;
7
I I 1,22
A;
7
U 2,44
V
A
I 0,406
A; Chiều dòng điện chạy qua ampe kế theo chiều M.
Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ:
Các điện trở đều bằng nhau và bằng
5
.
Dòng điện đi vào và đi ra bằng 3A. Tính
hiệu điện thế giữa hai điểm (1), (2)
Hƣớng dẫn:
- Để làm được bài tập này ta chỉ cần sử dụng định luật bảo toàn dòng điên tại
một số nút và áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch ta sẽ tìm được biểu thức
biểu diễn mối liên hệ giữa dòng điên đi vào và đi ra với dòng thành phần. Từ đó
suy ra:
12
U

Đáp số:

U
.
- Số chỉ của vôn kế
1
V
cũng chính là hiệu điện thế giữa hai đầu A, B.Do đó tìm
được
AB
U
ta sẽ tìm được
1
V
U
.
Đáp số:
1
V
U 82
V

16
Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết:
U 15
V,
R 15r
. Các vôn kế giống nhau, điện
trở của dây nối không đáng kể. Vôn kế
1
V
chỉ

U
. Từ đó
ta sẽ tìm được số chỉ vôn kế.
Đáp số:
2
U4
V
2.2. Đoạn mạch chứa nguồn điện
2.2.1. Phƣơng pháp giải
- Đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện (nguồn phát), dòng điện có chiều đi ra
từ cực dương và đi vào cực âm.
- Định luật Ôm đối với đoạn mạch
chứa nguồn điện:

AB AB
U R IE
với:
AB
R R r

Hay:
AB
AB
U
I
R


E


A R r
  
E

2.2.2. Bài tập mẫu
Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Cho:
1
R2
;
24
RR4  
;
3
R6
;
A
R0
,
nguồn điện
6VE
,
r 0,5
. Tính cường độ
dòng điện qua các điện trở, chiều và cường độ
dòng điện qua ampe kế, hiệu điện thế ở hai cực
của nguồn.
Giải:
Vì
A
R0


AB 13 24
R R R 3,5  


Áp dụng định luật Ôm toàn mạch:
AB
6
I 1,5
R r 3,5 0,5
  

E
A

AM 13
1
11
U R I 1,5.1,5
I 1,125
R R 2
   
A

1 2 2 1
I I I I I I    
=
1,5 1,125 0,375A

Vì

18
Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ.
1
R4
,
A
R
=
0
,
V
R
rất lớn, hai đèn giống
nhau và có hiệu điện thế định mức 6V,
2
R
là
biến trở. Khi hai đèn cùng sáng , vôn kế chỉ
4,5V, ampe kế chỉ 1,5A. Khi tắt bớt một đèn
vôn kế chỉ
16
3
(V) và ampe kế chỉ
4
3
(A)
a) Tính
E
, r,
2








với R là điện trở của bóng đèn.
Chiều dòng điện trong mạch chính như hình vẽ.
Hiệu điện thế
MB
U
bằng:
   
MB 1
U r R I r 4 1,5 4,5       EE
V (1)
Mặt khác:
MB MB
U R I
MB
MB
U
R
I
2
2

 
MB 1
U' r R I'  E
 
4 16
r4
33
    E
V (4)
Từ (1), (4) ta tính được:
E
= 12V và r =1


Từ (2), (3) ta tính được:
2
R
=6

và R =12

19
b) Tìm
2
R
để các đèn sáng bình thường.
Cường độ định mức của các đèn là:

:
2
MB
2
R
U6
R 30
I 0,2
  


Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ:
1 2 1 2
16V; 5V; r 2 ;r 1     EE
;
2
R4
;
Đèn Đ: 3V – 3W. Biết đèn sáng bình thường và
ampe kế chỉ 0. Tính
1
R
và
2
R
.
Giải:
Điện trở của đèn:
2
đ

U U U 5 3 8V    

Cường độ dòng điện đi qua
2
R
là:
MB
2
2
U8
I2
R4
  
A
Cường độ dòng điện trong mạch chính (cũng là dòng điện đi qua nguồn
1
E
):
Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn
1
E
:

AB 1 1
U rI 16 2 3 10     E
V
Hiệu điện thế giữa hai đầu
1
R:
AM AB MB

r 1 ,R R 2 ;R R 6 ;       
5
R5
;
V
R
rất lớn . Biết rằng số chỉ của vôn kế khi K
mở và khi K đóng lần lượt bằng 2,4V và 1,5V.
Hãy tính suất điện động
E
của nguồn và điện
trở
6
R.

Giải:

Khi K mở, các điện trở mạch ngoài mắc theo sơ đồ:
 
 
5 1 3 2 4
R nt R nt R / / R nt R



Vì:
1 3 2 4
R R R R 8    
nên
12



     
   
9 1 1,2 12    E
V

Khi K đóng: sơ đồ mắc điện trở mạch ngoài là:
 
 
5 1 3 2 4 6
R nt R nt R / / R nt R / /R



Vì:
1 3 2 4
R R R R  
nên ta có:
12
II

Số chỉ vôn kế:
CD
U 1,5
V
12

Và
AB
6
6
U3
R4
I 0,75
   

Bài 5: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ: Hai đèn
1
Đ
và
2
Đ
có điện trở
đ
R
bằng nhau:
12
R R 6 .  

Biết rằng khi mắc vào hai đầu A, B nguồn điện
1
E

 
11
30V,r 2  E
hoặc nguồn điện

22
I P rI rI I P 0     EE
(1)
Với I là cường độ dòng điện trong mạch chính
+ Khi
11
30V; r 2  E
thay vào (1) ta tìm được:
1
I3
A và
2
I 12
A
Điện trở mạch ngoài:
2
P
R
I

tương ứng bằng:
''
12
R 8 ;R 0,5 .   

+ Khi
22
36V; r 4  E
thay vào (1) ta tìm được:
'

đ đ 1 2 đ đ 1 2
đ đ 1 2 đ 1 2
R R R R R R R R
R
R R R R 2R R R
   

    

Thay
12
R 8 ;R R 6    
ta tìm được
đ
R 12
(loại bỏ nghiệm âm)
Hiệu điện thế mạch ngoài cũng là hiệu điện thế định mức của đèn 1:

1
AB đ
U U RI 8 3 24    
V
Từ đó:
1
22
đ
đ
đ
U 24
P 48

A
Hiệu điện thế và công suất định mức cuả đèn
2
Đ
bằng:

2 2 2
đ đ đ
U I R 1 12 12   
V;
2
2
đ đ đ
P R I 12 1 12W   

Hiệu suất của các nguồn điện
1
E
và
2
E
là:

1
1
R
H 80%
Rr



Do đó suất điện động của nguồn
3
E
phải bằng:
 
 
33
R r I 8 8 3 48     E
V

23
2.2.3. Bài tập luyện tập
Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Cho
1 2 3
R 1 ; R R 4 ;    
4
R 6 ,
6E
V,
r 0,5
. Tính:
a) Cường độ dòng điện trong mạch chính.
b) Hiệu điện thế ở 2 đầu
34
R ,R .

c) Công suất và hiệu suất của nguồn điện.

R5
;
2
R 4 ;

V
R
rất lớn. Vôn kế chỉ 7,5V. Tính
AB
U
và điện trở R.
Hƣớng dẫn:
- Đây là mạch điện có chứa nguồn điện do đó để làm
được bài tập này ta phải vận dụng các công thức tính
hiệu điện thế và cường độ dòng điện cho đoạn mạch chứa nguồn.
- Lưu ý khi giải bài tập vôn kế có thể chỉ
MN
U
hoặc
NM
U
ta có thể giả sử
MN
U0
nhưng trường hợp
MN
U0
là vô lý
Đáp số:
AB

1
A
chỉ 2A. Tính R
1.
c)
1
K
và
2
K
đều đóng. Tìm số chỉ của các ampe kế.