Định Luật ÔM (Ohm) Là Gì ? Công Thức, Cách Tính & Bài tập thực hành

Bài trước các em đã tìm hiểu về điện trở của dây dẫn và tìm hiểu sơ qua về định luật ôm . Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn về khái niệm định luật ôm là gì? Công thức tính như thế nào? Công dụng của định luật ôm là gì? Bài viết hôm nay của manta.edu.vn sẽ giúp bạn giải đáp cặn kẽ những thắc mắc này nhé!

Định luật ôm là gì?

định luật ôm là định luật vật lý về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế và điện trở.

Nội dung định luật ôm là gì?

Nội dung định luật ôm: Cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn luôn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua 2 điểm đó và cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với điện trở của vật dẫn.

định luật ôm được biểu diễn bằng công thức sau :

Phía trong:

• I là cường độ dòng điện qua vật dẫn (đơn vị là ampe, kí hiệu: A)

• U là hiệu điện thế trên vật dẫn (đơn vị là vôn, kí hiệu: V)

• R là điện trở (đơn vị là ôm, ký hiệu: )

• Hiệu điện thế của một dây dẫn là hiệu điện thế giữa hai đầu một nguồn

• Điện trở dây dẫn (R) chỉ đặc trưng cho sự cản trở dòng điện chạy qua.

Lưu ý : theo định luật Ôm, điện trở R không phụ thuộc vào cường độ dòng điện và R luôn không đổi.

Lịch sử ra đời định luật ôm

Định luật Ohm được đặt theo tên của nhà vật lý nổi tiếng người Đức – Georg Ohm. Định luật được xuất bản năm 1827 trong một bài báo, mô tả các phép đo điện áp và cường độ dòng điện thông qua một mạch điện đơn giản bao gồm nhiều dây có độ dài khác nhau. Trên thực tế, ông đã trình bày một phương trình phức tạp hơn một chút so với phương trình trên để giải thích kết quả thí nghiệm của mình.

Công thức định luật ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở

Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch chỉ chứa điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U đặt vào hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R.

• Công thức định luật ôm cho mạch được tính theo công thức sau:

Phía trong:

I là cường độ dòng điện qua dây dẫn (A)

U là hiệu điện thế trên dây dẫn (V)

R là điện trở (Ω)

• Đối với đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp:

R = R1 + R2 + … + Rn

U = U1 + U2 + … + Un

I = I1 = I2 = … = Trong

• Đối với đoạn mạch có các điện trở mắc song song:

1/R = 1/R1 + 1/R2 +…+1/Rn

U = U1 = U2 = … = Un

I = I1 +I2 + … + Trong

định luật ôm cho toàn mạch

Thí nghiệm:

Cho một mạch như hình dưới đây:

• Trong đó ampe kế (có R rất nhỏ) đo cường độ I của dòng điện chạy trong mạch kín, vôn kế (có R rất lớn) đo hiệu điện thế mạch ngoài Un và biến trở cho phép thay đổi điện trở của mạch ngoài. .

• Thử nghiệm với mạch này cho các giá trị I và Un như trong bảng dưới đây:

• Biểu đồ hiển thị các giá trị đo này:

Phát biểu định luật ôm cho toàn mạch : Cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của đoạn mạch đó.

Công thức định luật ôm cho toàn mạch

Công thức định luật ôm toàn mạch được tính bằng:

Phía trong:

• I: Cường độ dòng điện của mạch kín (A)
• E: Sức điện động (V)
• R : Điện trở ngoài (Ω)
• r : Điện trở trong (Ω)

Nhận xét từ công thức định luật ôm cho toàn mạch

Hiện tượng đoản mạch

• Đây là hiện tượng xảy ra khi nối hai cực của nguồn điện chỉ bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ.

• Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch, dòng điện chạy qua mạch sẽ rất mạnh và gây ra hiện tượng đoản mạch, đây là một trong những nguyên nhân gây ra nhiều vụ cháy (RN ≈ 0):

I = E/r

định luật ôm cho toàn mạch bằng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

• Công điện năng sản xuất trong thời gian t: A = E.It

• Nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch
  

• Theo định luật bảo toàn năng lượng:
  

=> định luật ôm đối với toàn mạch hoàn toàn tuân theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.

hiệu quả cung cấp điện

• Công thức tính hiệu suất của nguồn điện:

• Nếu mạch ngoài chỉ có điện trở RN:

Bài tập sử dụng định luật ôm

Bài 1 : Điện trở tương đương của đoạn mạch AB có sơ đồ như hình bên là RAB = 10 Ω , trong đó các điện trở R1 = 7 Ω ; R2 = 12Ω. Giá trị của điện trở Rx là giá trị nào dưới đây?

A. 9

B. 5

C.15

mất 4

Bài 2 : Các điện trở R1 = 6 Ω, R2 = 9 Ω, R3 = 15 có thể chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất lần lượt là I1 = 5A, I2 = 2A, I3 = 3A. Hiệu điện thế cực đại có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp là bao nhiêu?

MỘT.45V

B. 60V

C. 93V

D. 150V

Bài 3: Khi hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp với hiệu điện thế 1,2V thì dòng điện chạy qua chúng có độ lớn I = 0,12A.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp này.

b) Nếu mắc song song hai điện trở nói trên với hiệu điện thế 1,2V thì dòng điện chạy qua điện trở R1 có cường độ I1 gấp 1,5 lần cường độ I2 của dòng điện chạy qua điện trở R2. Tính các điện trở R1 và R2.

A. Rtđ = 10 , R1 = 4V, R2 = 6

B. Rtđ = 10Ω , R1 = 6V, R2 = 4

C. Rtđ = 2,4Ω , R1 = 4V, R2 = 6

D. Rtđ = 2,4Ω , R1 = 6V, R2 = 4

Bài 4 : Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ sau:

Trong đó các điện trở R1 = 14 , R2 = 8 , R3 = 24 . Dòng điện qua R1 có độ lớn I1 = 0,4A. Tính cường độ dòng điện I2, I3 lần lượt đi qua các điện trở R2, R3?

A. I2 = 0,1A; I3 = 0,3A

B. I2 = 3A; I3 = 1A

C. I2 = 0,1A; I3 = 0,1A

D. I2 = 0,3A; I3 = 0,1A

Bài 5 : Cho mạch điện như hình vẽ sau:

Trong đó có các điện trở R1 = 9Ω, R2 = 15Ω, R3 = 10Ω. Dòng điện qua R3 có độ lớn I3 = 0,3A. Tính hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch AB.

A. 6,5V

B. 2,5V

C. 7,5V

D. 5,5V

CÂU TRẢ LỜI:

Bài 1: D

Bài 2: B

Bài 3: A

Bài 4: D

Bài 5: C

Trên đây là bài viết tổng hợp tất cả các lý thuyết về định luật ôm mà các bạn sẽ được học trong môn vật lý. Hi vọng qua bài viết trên các bạn đã nắm chắc được lý thuyết và vận dụng vào giải bài tập. Cảm ơn bạn đã xem và đọc bài viết này.