Bài 8: Đoạn mạch nối tiếp
Mở đầu trang 45 KHTN 9: Vì sao các đèn LED trong đoạn mạch điện trang trí như
hình 8.1 có thể đồng loạt thay đổi độ sáng? Lời giải:
Đèn LED trong đoạn mạch điện trang trí có thể đồng loạt thay đổi độ sáng thông qua
việc kết nối chúng trong một đoạn mạch nối tiếp.
Đặc điểm chính của đoạn mạch nối tiếp là dòng điện chạy qua mỗi thành phần theo
cùng một đường dây. Khi áp dụng điện áp lên đoạn mạch này, dòng điện chảy qua
tất cả các đèn LED liên tiếp. Điều này cho phép các đèn LED phản ứng đồng thời
với sự thay đổi của điện áp hoặc dòng điện.
Nếu có một thành phần trong đoạn mạch nối tiếp bị thay đổi, như việc điều chỉnh
điện trở hoặc áp dụng một biến áp điều chỉnh, dòng điện chảy qua tất cả các đèn
LED sẽ bị ảnh hưởng. Điều này dẫn đến việc các đèn LED có thể đồng loạt thay đổi
độ sáng, vì chúng chia sẻ dòng điện chung trong mạch.
Câu hỏi 1 trang 45 KHTN 9: Vẽ sơ đồ hình 8.3 khi đóng công tắc và biểu diễn chiều dòng điện trong mạch. Lời giải:
Luyện tập 1 trang 45 KHTN 9: Với mạch điện hình 8.2, nếu một đèn trong mạch bị
đứt dây tóc và không sáng, đèn còn lại có sáng không? Vì sao? Lời giải:
Trong mạch nối tiếp, nếu một đèn trong mạch bị đứt dây tóc và không sáng, phần
dây ở đó sẽ bị hở, nên bóng còn lại không sáng được.
Luyện tập 2 trang 46 KHTN 9: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm một nguồn điện, công tắc
mở, một bóng đèn và một điện trở mắc nối tiếp. Lời giải:
Câu hỏi 2 trang 46 KHTN 9: Dòng điện trong kim loại là dòng các electron chuyển
dời ngược chiều dòng điện. Trong đoạn mạch MN hình 8.4, các electron dịch
chuyển qua các điện trở và các ampe kế theo chiều từ N tới M. Căn cứ vào đó, hãy
dự đoán mối liên hệ của cường độ dòng điện tại các điểm khác nhau trong đoạn mạch nối tiếp. Lời giải: I=I1=I2=I3=...=In
Luyện tập 3 trang 46 KHTN 9: Cho mạch điện gồm hai điện trở R1 và R2 mắc nối
tiếp. Biết R1 = 3 Ω, R2 = 6 Ω, hiệu điện thế giữa hai đầu R1 là U1 = 3 V. Xác định
cường độ dòng điện chạy qua R2. Lời giải:
Theo định luật Ohm, ta có:
mà I = I1= I2(mắc nối tiếp) => I1 = 1 A.
Thí nghiệm trang 46 KHTN 9: Từ số liệu thí nghiệm, rút ra nhận xét về mối liên hệ
của các giá trị cường độ dòng điện tại các điểm trong đoạn mạch nối tiếp. Lời giải:
Cường độ dòng điện tại các điểm trong đoạn mạch nối tiếp có giá trị bằng nhau. I = I1 = I2 = I3 =...= In
Câu hỏi 3 trang 47 KHTN 9: Dựa vào kiến thức đã biết về dòng điện và điện trở, lập
luận để so sánh độ lớn điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp với độ lớn của
mỗi điện trở thành phần. Lời giải:
Khi đi qua nhiều điện trở hơn thì dòng chuyển dời này sẽ bị cản trở nhiều hơn khiến
cho điện trở tương đương R của đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp sẽ lớn
hơn mỗi điện trở thành phần.
Câu hỏi 4 trang 47 KHTN 9: Cho ba điện trở R1 = 3 Ω, R2 = 4 Ω và R3 = 6 Ω. Tính
điện trở tương đương của đoạn mạch gồm ba điện trở này mắc nối tiếp. Lời giải:
Rtd = R1 + R2 + R3; Thay số: Rtd= 3 + 4 + 6 = 10Ω.
Luyện tập 4 trang 47 KHTN 9: Một mạch điện gồm hai điện trở R1 = 30 Ω và R2 =
60 Ω được mắc nối tiếp vào nguồn điện. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 12 V.
a) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở.
b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở. Lời giải:
a) Rtd = R1+R2 = 30 + 60 = 90Ω
Theo định luật Ohm, ta có: => I=I1=I2=0,133A.
b) U1 = I1R1 = 0,133.30 = 4V.; U2= I2R2= 0,133.60 = 8V.
Luyện tập 5 trang 47 KHTN 9: Biết rằng dây đèn trang trí trong hình 8.1 là một
mạch điện gồm các đèn mắc nối tiếp. Hãy trả lời câu hỏi được đặt ra ở hoạt động mở đầu. Lời giải:
Đèn LED trong đoạn mạch điện trang trí có thể đồng loạt thay đổi độ sáng thông qua
việc kết nối chúng trong một đoạn mạch nối tiếp.
Đặc điểm chính của đoạn mạch nối tiếp là dòng điện chạy qua mỗi thành phần theo
cùng một đường dây. Khi áp dụng điện áp lên đoạn mạch này, dòng điện chảy qua
tất cả các đèn LED liên tiếp. Điều này cho phép các đèn LED phản ứng đồng thời
với sự thay đổi của điện áp hoặc dòng điện.
Nếu có một thành phần trong đoạn mạch nối tiếp bị thay đổi, như việc điều chỉnh
điện trở hoặc áp dụng một biến áp điều chỉnh, dòng điện chảy qua tất cả các đèn
LED sẽ bị ảnh hưởng. Điều này dẫn đến việc các đèn LED có thể đồng loạt thay đổi
độ sáng, vì chúng chia sẻ dòng điện chung trong mạch.
Vận dụng trang 47 KHTN 9: Nêu tác dụng của cầu chì và từ đó cho biết cầu chì
được mắc như thế nào với các thiết bị điện cần được bảo vệ. Lời giải:
Khi xảy ra đoản mạch hoặc cường độ dòng điện tăng quá mức thì dây chì trong cầu
chì bị nóng chảy và đứt, làm ngắt mạch điện.
Cầu chì có tác dụng bảo vệ mạch điện.
Cầu chì được mắc nối tiếp với các thiết bị điện cần được bảo vệ.
Tìm hiểu thêm 1 trang 47 KHTN 9: Sử dụng định luật Ohm và đặc điểm của cường
độ dòng điện trong đoạn mạch nói tiếp, hãy chứng minh mối liên hệ giữa hiệu điện
thế giữa các điểm MP, PN và MN trong mạch điện ở hình 8.4 là UMN = UMP + UPN. Lời giải:
Tìm hiểu thêm 2 trang 47 KHTN 9: Xây dựng công thức xác định điện trở tương
đương của đoạn mạch gồm n điện trở có giá trị R giống nhau mắc nối tiếp. Lời giải
Công thức xác định điện trở tương đương của đoạn mạch gồm n điện trở có giá trị R
giống nhau mắc nối tiếp: Rtd=R1+R2+R3+...+Rn.