Trả lời câu hỏi C6 trang 72 – Bài 14 - SGK môn Vật lý lớp 11 nâng cao
Áp dụng định luật Ôm, hãy chứng minh các công thức:
\( ℰ_b= ℰ \) (14.16)
\(r_b=\dfrac{r}{n}\) (14.17)
Xét đoạn mạch gồm các nguồn giống nhau mắc song song như hình 14.9:
Ta có: \(U_{AB}=U_1=U_2=⋯=U_n=U\)
Khi mạch hở: \(U=ℰ\) , nên∶ \(ℰ_ b= ℰ_ 1= ℰ_ 2=⋯= ℰ_ n= ℰ\) (đpcm)
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch AB ta có:
\(U_{AB}=r_b.I-ℰ_b\)
\(\Rightarrow I=\dfrac{U_{BA}+ℰ_b}{r_b}\)
Tương tự ta có:
\(U_{AB}=r_1.I_1-ℰ_1\)\(\Rightarrow I_1=\dfrac{U_{BA}+ℰ_1}{r_1}\)
\(U_{AB}=r_2.I_2-ℰ_2\)\(\Rightarrow I_2=\dfrac{U_{BA}+ℰ_2}{r_2}\)
......
\(U_{AB}=r_n.I_n-ℰ_n\)\(\Rightarrow I_n=\dfrac{U_{BA}+ℰ_n}{r_n}\)
Mặt khác: \(I=I_1+I_2+...+I_n\)
\(\Rightarrow \dfrac{U_{BA}+ℰ_b}{r_b}=\dfrac{U_{BA}+ℰ_1}{r_1}\dfrac{U_{BA}+ℰ_2}{r_2}+...\dfrac{U_{BA}+ℰ_n}{r_n}\)
Vì \(ℰ_b=ℰ_1=ℰ_2=...=ℰ_n\) và \(r_1=r_2=...r_n\)
\(\Rightarrow \dfrac{1}{r_b}=\dfrac{n}{r} \Rightarrow r_b=\dfrac{r}n\) (đpcm)
GHI CHÚ:- Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện:\(U_{AB}=V_A-V_B=ℰ-rI\)- Nếu đoạn mạch có thêm điện trở R:\(I=\dfrac{ℰ-U_{AB}}{R+r}\)- Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện, với dòng điện đi vào từ cực dương của máy thu điện:\(I=\dfrac{U_{AB}-ℰ_p}{r_p+R}\)- Các nguồn mắc nối tiếp: \(ℰ_b=nℰ;r_b=nr\)- Các nguồn mắc song song: \(ℰ_b=ℰ;r_b=\dfrac{r}{n}\)- Nguồn mắc xung đối: \(ℰ_b=ℰ_1-ℰ_2;r_b=r_1+r_2\)- Nguồn mắc hỗn hợp đối xứng: \(ℰ_b=mℰ;r_b=\dfrac{mr}{n}\)