Bài này nằm trong chương 1 của vật lý 9. Bài này giúp học sinh tìm hiểu thêm về một cách mắc mạch khác ngoài cách mắc nối tiếp ở bài trước, đó là mắc mạch điện song song. Cách mắc này có điện trở tương đương và hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở như thế nào thì bài này sẽ giải đáp cho chúng ta..
A. Lý thuyết
1. Nhớ lại kiến thức ở lớp 7
Trong đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc song song:
- Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ :
I = I1 + I2.
- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi mạch rẽ: U = U1 + U2.
2. Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song
- Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ :
I = I1 + I2.
- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi mạch rẽ: U = U1 + U2.
- Điện trở tương đương được tính theo công thức:
$\frac{1}{R_{td}}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}$ suy ra $R_{td}=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$
- Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó:
$\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{R_{2}}{R_{1}}$
- Người ta thường mắc song song vào mạch điện các dụng cụ điện có cùng hiệu điện thế định mức. Khi hiệu điện thế của mạch bằng hiệu điện thế định mức thì các dụng cụ này đều hoạt động bình thường và có thể sử dụng độc lập với nhau.
B. Bài tập và hướng dẫn giải
Câu 1: Quan sát sơ đồ mạch điện hình 5.1 và cho biết các điện trở R1 và R2 được mắc với nhau như thế nào. Nêu vai trò của vôn kế và ampe kế trong sơ đồ.
Câu 2: Hãy chứng minh rằng đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song, cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó.
$\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{R_{2}}{R_{1}}$
Câu 3:Hãy chứng minh công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở R1, R2 mắc song song là: $\frac{1}{R_{td}}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}$
Từ đó suy ra: $R_{td}=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$
Câu 4: Trong phòng học đang sử dụng một bóng đèn dây tóc và một quạt trần có cùng hiệu điện của nguồn là 220 V. Hiệu điện thế của nguồn là 220 v. Mỗi đồ dùng đều có công tác và cầu chì bảo vệ riêng.
- Đèn và quạt được mắc thế nào vào nguồn để chúng hoạt bình thường?
Vẽ sơ đồ mạch điện đó. Cho kí hiệu sơ đồ của quạt là
- Nếu đèn không hoạt động thì quạt có hoạt động không?
Câu 5: Cho hai điện trở R1 = R2 = 30 Ω được mắc như sơ đồ 5.2a.
a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó.
b) Nếu mắc thêm một điện trở R3 = 30 Ω vào đoạn mạch trên sơ đồ hình 5.2b thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới bằng bao nhiêu? So sánh điện trở đó với mỗi điện trở thành phần.