Điện và mạch điện là những điều chúng ta gặp phải rất nhiều trong cuộc sống hằng ngày. Vai trò của mạch điện trong cuộc sống đã trở nên vô cùng to lớn và không thể thiếu. Tuy nhiên, không phải ai trong số chúng ta cũng hiểu biết về các loại mạch điện cũng như cấu tạo. Kiến thức bộ môn vật lý 9 sẽ giúp các em giải đáp được điều này. Trong bài viết ngày hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về đoạn mạch song song và đặc điểm của nó nhé!
Mạch điện là gì?
Trước khi đến với các kiểu đoạn mạch và đặc điểm của nó, chúng ta cần phải có kiến thức tổng quát. Mạch điện là gì chính là một câu hỏi cơ bản chúng ta cần phải biết trong chủ đề này. Mạch điện được định nghĩa là tập hợp các linh kiện điện tử và phần tử điện được mắc trong một hệ thống dây dẫn điện. Hiểu một cách đơn giản, những thiết bị điện và linh kiện được mắc cùng dây dẫn sẽ tạo lên mạch điện. Tuy nhiên nếu để tìm hiểu sâu hơn về linh kiện và phần tử điện, các em sẽ gặp phải rất nhiều kiến thức cầu kì.
Đoạn mạch có acquy lắp song song các thiết bị điện
Các em chỉ cần tìm hiểu về mạch điện cơ bản trong chương trình vật lý lớp 9. Những thiết bị điện và linh kiện có mặt nhiều nhất trong bài tập của các em chính là bóng đèn, điện trở, nguồn điện và dây dẫn. Dựa trên các phần tử điện này, các em đã có thể lắp được được mạch điện cơ bản. Trong cuộc sống của chúng ta, các mạch điện có thể phức tạp hơn nhiều lần. Đoạn mạch song song cũng chỉ là một kiểu lắp mạch điện cơ bản chúng ta được tìm hiểu.
Ví dụ về mạch điện trong cuộc sống
Mạch điện trong cuộc sống thường ngày được sử dụng rất nhiều. Tuy nhiên về cấu tạo cũng như cách lắp thì chúng ta khó có thể nhìn thấy. Bởi các mạch điện thường được lắp ẩn bên trong thường nhà. Điều này khiến cho việc tìm hiểu trở nên khó khăn hơn. Cũng có rất nhiều kiểu đoạn mạch được sử dụng. Nếu các em không tìm hiểu về đoạn mạch song song các em sẽ không thể biết đến điều này. Đó cũng chính là lý do các em nên tìm hiểu về nguồn gốc của mạch điện trước khi đến với những kiến thức khác.
Đoạn mạch song song là gì?
Nếu như ở bài viết trước, các em đã được tìm hiểu về đoạn mạch nối tiếp bao gồm các phần tử điện mắc nối tiếp. Thì ở bài viết này, chúng ta sẽ đến với đoạn mạch song song. Đoạn mạch này được định nghĩa là bao gồm các linh kiện, phần tử điện mắc song song với nhau và nối với nguồn điện. Khi các linh kiện này mắc song song và nối vào nguồn điện. Chúng ta có thể nói đây chính là một mạch điện kín. Người ta có thể lắp thêm khóa K trong mạch điện để kiểm soát nguồn điện.
Cách biểu diễn đoạn mạch song song bằng hình vẽ
Tuy nhiên đối với đoạn mạch song song các em chỉ cần nhớ về đặc điểm lắp đặt của các linh kiện. Đối với các kiểu đoạn mạch, các em cần phải tìm hiểu về đặc điểm của chúng. Mạch điện song song cũng sở hữu những đặc điểm riêng biệt các em cần chú ý. Điều này sẽ giúp các em làm bài tập dễ dàng hơn. Chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về đặc điểm của kiểu đoạn mạch này ngay sau đây.
Đặc điểm của đoạn mạch song song
Khi nhắc đến mạch điện, chúng ta thường chú ý đến cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở. Đây cũng chính là những đặc điểm chúng ta sẽ tìm hiểu trong đoạn mạch song song.
Cường độ dòng điện
Trong đoạn mạch này, cường độ dòng điện qua mạch chính sẽ bằng tổng cường độ dòng điện đi qua các phần tử điện. Điều này khác hẳn so với đoạn mạch song song. Chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản. Cường độ dòng điện của đoạn mạch song song sẽ bằng tổng các cường độ dòng điện có trong mạch.
Những điều cần biết về đoạn mạch có các thiết bị lắp song song
Một ví dụ cơ bản cho đoạn mạch song song đó chính là mạch điện được lắp bao gồm đèn và điện trở song song với nhau. Trong trường hợp này, cường độ dòng điện của mạch sẽ bằng cường độ dòng điện của đèn cộng với cường độ của điện trở. Chúng ta có thể ghi thành công thức: I = I đèn + I điện trở. Điều này hoàn toàn đúng với mạch điện song song.
Hiệu điện thế
Bên cạnh cường độ dòng điện, chúng ta còn xét đến hiệu điện thế. Hiệu điện thế trong đoạn mạch song song sẽ bằng hiệu điện thế đi qua các mạch rẽ. Nói một cách đơn giản, hiệu điện thế qua mạch này sẽ bằng nhau ở mọi điểm.
Chúng ta có thể xét trên cùng ví dụ trên. Đoạn mạch bao gồm đèn và điện trở mắc song song nhau. Hiệu điện thế của mạch điện này sẽ bằng hiệu điện thế đi qua đèn và điện trở. Chúng ta có thể ghi thành công thức sau: U = U đèn = U điện trở.
Đây chính là đặc điểm của đoạn mạch này các em cần phải nhớ. Đặc điểm này khác hẳn so với đoạn mạch nối tiếp. Chính vì thế, các em cần phân biệt rõ ràng giữa hai kiểu đoạn mạch này. Bài tập của các em có thể yêu cầu nhận biết kiểu đoạn mạch dựa trên đặc điểm.
Điện trở tương đương của đoạn mạch song song
Đoạn mạch song song có đặc điểm về điện trở khác với đoạn mạch nối tiếp. Đó chính là lý do chúng ta cần tìm hiểu và phân biệt điều này. Điện trở tương đương của đoạn mạch này có đặc điểm như sau: Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song thì nghịch đảo của điện trở tương đương bằng tổng các nghịch đảo của các điện trở thành phần. Các em có thể áp dụng biểu thức sau đây trong tính toán.
Ví dụ về đoạn mạch song song thường gặp
Trong đó Rtđ chính là điện trở của cả mạch điện. R1, R2 là điện trở đi qua các phần tử điện trong đoạn mạch. Có thể đề bài sẽ cho sẵn các giá trị này để các em tiện tính toán. Hãy sử dụng công thức này khi áp dụng vào bài tập nhé!
Ngoài ra cường độ dòng điện khi có hai điện trở mắc song song trong mạch điện cũng có đặc điểm khác. Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó. Các em có thể biểu diễn bằng công thức dưới đây:
I1/I2 = R1/R2.
Trong đó I1, I2 chính là cường độ dòng điện đi qua điện trở 1, 2. R1, R2 chính là độ lớn điện trở của 2 điện trở lắp song song trong mạch. Các em cần xác định đúng những điều này để có thể làm bài chính xác nhé.
Bài tập chủ đề này
Dạng bài tính toán trong chủ đề vật lý này có rất nhiều. Các em sẽ phải thực hiện vẽ mạch sau đó phân tích cường độ, hiệu điện thế, điện trở. Từ đó mới có thể lắp vào công thức chính xác để tính toán. Đây cũng là những lưu ý khi làm bài của các em. Hãy ghi chép lại những công thức này để làm bài chính xác nhất.
Ngoài ra, các em cũng cần để ý đến đơn vị của từng đại lượng có trong công thức. Đơn vị khi tính toán phải chuẩn với đơn vị quy ước. Nếu không kết quả của các em có thể bị sai. Nếu đề bài chưa cho đơn vị chuẩn, các em có thể thực hiện quy đổi trước khi làm bài.
Có thể nói, những kiến thức liên quan đến chủ đề đoạn mạch song song đã được chúng tôi đề cập trên đây. Hy vọng những điều này có thể giúp các em làm bài tốt hơn. Ngoài ra, chúng tôi cũng đã lấy những ví dụ dễ hiểu để các em có thể tiếp cận bài nhanh chóng. Các em có thể học thuộc những ví dụ này để áp dụng vào dạng bài thực tế.
Bên cạnh bài viết này, chúng tôi cũng có đăng tải những bài viết khác về chủ đề vật lý lớp 9. Các em có thể tham khảo ngay tại đây. Hoặc truy cập trực tiếp vào trang chủ để có thể chọn được phần kiến thức các em muốn tham khảo. Cảm ơn các em đã đón đọc bài viết của chúng tôi.
Mạch điện là gì? Mạch điện song song, mạch điện nối tiếp là gì? Công thức mạch điện nối tiếp và song song như thế nào? Tất cả sẽ được tổng hợp đầy đủ và chi tiết với bài viết dưới đây nhé!
1. Định nghĩa: Mạch điện là gì?
Một mạch điện trong bất kỳ công trình này hiện này đều là một vòng khép kín, nó cung cấp dòng điện khép kín để sử dụng cho các thiết bị điện. Do đó, mạch điện chính là một con đường dùng để kết nối các thành phần điện khác nhau lại với nhau như điện trở, tụ điện, nguồn điện, cuộn cảm,...
Mạch điện được bắt đầu và kết thúc cùng một điểm để tạo thành cấu trúc giống như những vòng lặp. Thông thường, một mạch điện sẽ có 3 thành phần chính là nguồn điện, các thành tải điện và dây dẫn được kết nối với nhau.
Trong mạch điện phải có sự kết nối các thành phần để chúng hoạt động theo mục đích của người lắp đặt. Có thể lắp đặt đoạn mạch nối tiếp hoặc đoạn mạch song song. Cách mắc khác nhau về cấu hình này cũng khiến thuộc tính của mạch điện thay đổi và có sự khác nhau đó nhé!
Cùng tìm hiểu rõ hơn về loại mạch điện nối tiếp và song song với thông tin được chia sẻ trong phần tiếp theo của bài viết này nhé!
2. Mạch điện nối tiếp, song song là gì?
2.1. Mạch điện kết nối nối tiếp
Mạch điện nối tiếp là việc nối tiếp từ 2 hoặc nhiều thành phần với nhau dưới dạng xếp thành tầng hoặc đuối của thành phần trước được kết nối vào đầu của thành phần sau, và cứ như vậy tiếp nối cho đến hết thành phần trong mạch điện. Nó tạo thành một đường duy nhất xâu chuỗi các thành phần trong mạch lại với nhau.
2.2. Mạch điện kết nối song song
Mạch điện nối song song là mạch mắc song song hai hoặc nhiều thành phần với nhau dưới hình thức đầu các thành phần được kết nối với nhau và đuối chúng được kết nối với nhau trong mạch. Từ đó, các thành phần điện trong mạch tạo thành đường dẫn hoặc vòng lặp được gọi là kết nối song song mạch điện.
3. Công thức mạch điện nối tiếp và song song
Bạn đang muốn tìm hiểu công thức mạch điện nối tiếp và song song hiện nay. Vậy cùng đi tìm hiểu chi tiết qua những thông tin chia sẻ dưới đây như sau:
3.1. Công thức mạch điện nối tiếp
Mạch điện nối tiếp tạo thành một con đường duy nhất kết nối liên tiếp các thành phần với nhau, điều này giúp cho dòng điện chạy qua các thành phần là như nhau và điện áp được chia tùy thuộc vào điện trở đối với từng thành phần điện trong mạch. Cụ thể như sau:
3.1.1. Dòng điện
Dòng điện qua từng thành phần trong mạch mắc nối tiếp vẫn được giữ nguyên giá trị và nó bằng với giá trị được cung cấp bởi nguồn điện đầu vào. Bởi cách mắc này chỉ tạo ra một đường dẫn cho dòng điện và nó không bị phân chia.
3.1.2. Điện áp
Trong điện nối tiếp, tổng điện áp rơi trên mối thành phần bằng điện áp cung cấp. Điện áp rơi trên mỗi thành phần điện là khác nhau do điện trở của chúng khác nhau.
3.1.3. Điện trở
Trong mạch điện mắc nối tiếp, các điện trở được kết nối với nhau liên tiếp và tổng điện trở sẽ bằng từng thành phần điện của chúng công lại. Công thức tính như sau:
Rtd = R₁ + R₂ + R₃ +…+ Rₙ
Không những vậy, tổng điện trở trong mạch điện mắc nối tiếp luôn lớn hơn điện trở riêng của từng thành phần.
3.1.4. Tụ điện
Khi các tụ điện được kết nối theo hình thức mắc nối tiếp, tổng điện dung của chúng giảm vì nguyên nhân chênh lệch điện áp ở mỗi tụ giảm. Điều này khiến điện tích được lưu trữ cũng giảm theo. Công thức tính sẽ được biểu thị như sau:
1/Ctd = 1/C₁ + 1/C₂ + … + 1/Cn
Tổng điện dụng của mạch mắc nối tiếp luôn nhỏ hơn điện dung riêng của từng thành phần trong mạch.
3.1.5. Cuộn cảm
Tổng độ tự cảm của hai hoặc nhiều hơn hai cuộn cảm trong cùng một mạch điện mắc nối tiếp là tổng của các cuộn cảm riêng lẻ. Công thức tính như sau:
Ltd = L₁ + L₂ + L₃ +…+ Lₙ
Tổng độ tự cảm sẽ luôn lớn hơn độ tự cảm riêng lẻ trong mỗi thành phần của mạch nối tiếp.
3.1.6. Sự cố có thể xảy ra trong mạch nối tiếp
Toàn bộ mạch sẽ không hoạt động khi có một thành phần bất kỳ nào trong mạch bị lỗi. Điều này xảy ra là do toàn bộ dòng điện của mạch bị ngắt khi có thành phần nào đó hỏng, các thành phần không hỏng kia lại dùng chung một đường điện nên chúng cũng không thể dùng được.
Toàn bộ mạch sẽ bị vô hiệu quá khi có một lỗi xảy ra ở bất kỳ thành phần nào. Giải pháp cho vấn đề này là các bạn cần cẩn thận kiểm tra với từng thành phần riêng biệt. Và việc xử lý sự cố đối với mạch mắc nối tiếp khó hơn với mạch mắc song song.
3.1.7. Nguồn cấp
Nếu có 2 hoặc nhiều nguồn cấp điện được kết nối vào vào mạch mắc nối tiếp thì tổng điện áp của chúng sẽ bằng tổng của các điện áp riêng. Còn tổng dòng điện vẫn được giữ nguyên. Công thức tính công suất trong mạch điện mắc nối tiếp như sau:
P = I2R1 + I2R2 + … I2Rn
3.1.8. Hiệu điện thế
Hiện điện thế giữa hai đầu của đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi điện trở và tính theo công thức:
U = U1 + U2 + … + Un
3.2. Công thức mạch điện song song
Các thành phần của mạch điện được mắc song song với nhau để tạo thành nhiều vòng hoặc đường dẫn cho dòng chảy của nguồn điện. Cụ thể các công thức tính trong mạch điện song song như sau:
3.2.1. Dòng điện
Dòng điện bên trong một mạch mắc song song được phân chia thành nhiều nhánh nhỏ. Từ đó, tổng dòng điện chính bằng tổng dòng điện đi qua các nhánh hay các thành phần riêng lẻ, đồng thời nó còn phụ thuộc cả vào giá trị điện trở của từng thành phần. Công thức tính như sau:
IT = I1 + I2 + I3 + … In
3.2.2. Điện áp
Trong mạch điện song song, điện áp vẫn giữ nguyên trên mỗi đường dẫn bởi chúng được mắc song song nên điện áp tổng sẽ luôn bằng nhau tại mọi điểm.
VT = V1 = V2 = V3 = … Vn
3.2.3. Điện trở
Tổng điện trở trong mạch điện mắc song song luôn giảm và nó nhỏ hơn điện trở riêng của từng thành phần. Cụ thể công thức tính như sau:
1/Rtd = 1/R1 + 1/R2 + …. + 1/Rn
3.2.4. Điện dung
Tổng điện tụng của các tụ điện trong mạch song song tăng do nó bằng tổng điện dung của các tụ điện riêng lẻ cộng lại. Cụ thể công thức tính như sau:
Ctd = C1 + C2 + C3 + … Cn
3.2.5. Cuộn cảm
Tổng độ tự cảm trong mạch điện mắc song song sẽ giảm và nó luôn nhỏ hơn độ tự cảm của các cuộn cảm riêng lẻ của từng thành phần. Công thức tính như sau:
1/Ltd = 1/L1 + 1/L2+ … + 1/Ln
3.2.6. Bộ nguồn
Tổng điện áp của nguồn điện được kết nối vào mạch song song vẫn giữ nguyên, còn tổng dòng điện được cấp là tổng của các nguồn cấp riêng lẻ vào mạch. Công thức tính công suất như sau:
3.2.7. Lỗi thường gặp với mạch điện mắc song song
Các thành phần khác trong mạch mắc song song vẫn hoạt động bình thường nếu có lỗi xảy ra với bất kỳ thành phần nào của mạch. Điều này cũng giúp việc khắc phục đối với các lỗi và sự cố từng nhánh dễ dàng hơn rất nhiều.
Hiện nay, hầu hết các mạch điện trong gia đình được mắc theo hình thức song song để đảm bảo khi có một đoạn bị hỏng không làm ảnh hưởng đến những thiết bị khác và nó cũng giúp việc phát hiện lỗi dễ dàng hơn rất nhiều.
3.2.8. Cường độ dòng điện
Cường độ dòng điện chạy trong mạch mắc song song bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các thành phần của mạch. Nó được tính theo công thức như sau:
I = I1 + I2 + … + In.
Cường độ dòng điện còn tỷ lệ nghịch với điện trở. Nó được tính theo công thức như sau:
IR= I1R1 = I1R2 = … = InRn
Như vậy với những thông tin và kiến thức trong bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ về mạch điện nối tiếp và mạch điện song song. Đặc biệt là công thức tính của các cấu hình mạch điện này. Hy vọng với bài viết này, các bạn sẽ có biết cách tính và ứng dụng loại mạch phù hợp cho không gian điện gia đình, phòng làm việc,...
Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !
Hotline / Zalo: 089 6688 629
Website: //uniduc.com/vi
-------------////--------------------------------------------////------------
HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.