Dòng điện, mạch điện – Kiến thức trọng tâm

Cường độ dòng điện, điện trở dây dẫn, định luật Ohm, ghép điện trở, định luật Ohm toàn mạch, công suất và hiệu suất.

Chương có nhiều bài tính toán nhất ở lớp 11; dạng toàn mạch và công suất cực đại thường xuất hiện ở đề học sinh giỏi.

1. Cường độ dòng điện và điện trở

$$I = \frac{\Delta q}{\Delta t} \qquad R = \rho\frac{l}{S} \qquad I = \frac{U}{R}$$

Đổi tiết diện: $1\ \text{mm}^2 = 10^{-6}\ \text{m}^2$.

2. Ghép điện trở

Cách ghép Điện trở tương đương Đặc điểm
Nối tiếp $R = R_1 + R_2 + \dots$ $I$ chung, $U$ cộng lại
Song song $\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} + \dots$ $U$ chung, $I$ cộng lại

3. Định luật Ohm cho toàn mạch

Nguồn có suất điện động $\xi$ và điện trở trong $r$:

$$I = \frac{\xi}{R + r} \qquad U = \xi - Ir$$

4. Công suất, điện năng, hiệu suất

$$P = UI = I^2R \qquad A = UIt \qquad H = \frac{U}{\xi}$$

  • $1\ \text{kWh} = 3{,}6\cdot 10^{6}$ J.
  • Công suất trên biến trở $R$ cực đại khi $R = r$: $P_{max} = \dfrac{\xi^2}{4r}$.
  • Đèn ghi ($U_{đm}$; $P_{đm}$): $I_{đm} = \dfrac{P}{U}$, $R_đ = \dfrac{U^2}{P}$; đèn sáng bình thường khi $I = I_{đm}$.

Mô phỏng: Định luật Ohm

Điện trở mạch ngoài R
—
Cường độ dòng điện I
—
Hiệu điện thế mạch ngoài U
—
Công suất mạch ngoài P
—