-
Điện tích là một đặc tính
-
mà một số, nhưng không phải tất
cả các hạt cơ bản có trong tự nhiên
-
Các hạt được đề cập
-
đến nhiều nhất về điện tích là electron,
-
chúng quay quanh bên ngoài của nguyên tử.
-
Electron mang điện tích âm.
-
Ngoài ra còn có proton, chúng nằm
-
bên trong hạt nhân và
mang điện tích dương.
-
Các nơtron bên trong hạt nhân
-
không mang điện tích.
-
Hóa ra tất cả các hạt mang điện cơ bản
-
trong vũ trụ đều có điện tích là
-
bội số nguyên của điện tích sơ cấp.
-
Vì vậy, nếu bạn tìm thấy một hạt trong tự nhiên,
-
điện tích của nó sẽ là một lần số này,
-
hai lần số này, ba lần số này,
-
và có thể dương hoặc âm.
-
Ví dụ, electron có điện tích -1,6
-
lần 10 mũ trừ 19 Culông,
-
và điện tích của proton là 1,6
-
lần 10 mũ trừ 19 Culông,
-
Tuy nhiên, hầu hết các nguyên tử trong vũ trụ
-
nhìn chung đều trung hòa về điện,
-
vì chúng sẽ có cùng số electron âm
-
như số proton dương.
-
Nhưng nếu một nguyên tử
có quá nhiều electron,
-
tổng thể nguyên tử đó
sẽ mang điện tích âm,
-
và nếu một nguyên tử
thiếu quá nhiều electron,
-
tổng thể nguyên tử đó
sẽ mang điện tích dương.
-
Và điều thực sự quan trọng cần nhớ là
-
điện tích luôn được bảo toàn
-
trong mọi quá trình. Nói cách khác,
-
tổng điện tích ban đầu, sẽ bằng
-
tổng điện tích cuối cùng sau
bất kỳ quá trình nào.
-
Vậy một bài toán ví dụ liên quan
-
đến điện tích sẽ trông như thế nào?
-
Giả sử ba quả cầu kim loại có
kích thước giống hệt nhau
-
ban đầu có các
điện tích như dưới đây.
-
5 Q, 3 Q và -2 Q.
-
Nếu chúng ta chạm quả cầu X
vào quả cầu Y, rồi tách chúng ra,
-
sau đó chạm quả cầu Y vào
quả cầu Z, rồi tách chúng ra,
-
thì điện tích cuối cùng trên
mỗi quả cầu sẽ là bao nhiêu?
-
Được rồi, trước tiên, khi chúng ta chạm X vào Y,
-
tổng điện tích đã được bảo toàn.
-
Tổng điện tích của cả ba quả cầu là 8 Q,
-
và vì chúng có kích thước giống hệt nhau
-
chúng sẽ cùng chia sẻ tổng điện tích đó
-
điều này có nghĩa là sau khi chạm nhau
-
cả hai quả cầu X và Y đều sẽ mang điện tích dương 4 Q.
-
Nếu một trong những quả cầu lớn hơn,
-
nó sẽ nhận được nhiều điện tích hơn,
-
nhưng tổng điện tích vẫn được bảo toàn.
-
Bây giờ, khi quả cầu Y chạm vào quả cầu Z,
-
tổng điện tích của chúng tại thời điểm đó
-
sẽ là 4 Q cộng với -2 Q,
-
bằng 2 Q.
-
Chúng sẽ chia đều điện tích
này, vì vậy quả cầu Y sẽ
-
mang điện tích dương Q, và quả
cầu Z cũng sẽ mang điện tích dương Q.
-
Do đó, câu trả lời ở đây là C.
-
Trái dấu thì hút nhau,
cùng dấu thì đẩy nhau,
-
Định luật Culông giúp bạn xác định
-
độ lớn của lực điện giữa hai điện tích.
-
Công thức của Định luật Culông nói rằng
-
độ lớn của lực điện giữa hai điện tích
-
Q1 và Q2 bằng
-
hằng số điện K, bằng 9 nhân 10 mũ 9,
-
nhân tích của hai điện tích,
được đo bằng đơn vị Culông
-
chia cho bình phương khoảng cách
-
giữa tâm của hai điện tích
đó, bình phương nhé.
-
Bạn không thể quên bình phương khoảng cách đâu nhé.
-
Khoảng cách này phải được đo theo mét
-
để lực thu được có đơn
vị Newton theo hệ SI.
-
Cũng lưu ý rằng, dấu âm và
dấu dương của điện tích
-
không cho biết hướng của lực,
-
mà chỉ đơn giản là nhớ rằng các điện tích trái dấu hút nhau
-
cùng dấu thì đẩy nhau, và
dùng Định luật Culông
-
để tính độ lớn của lực.
-
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến
-
Định luật Culông sẽ như thế nào?
-
Giả sử hai điện tích tác dụng lên nhau
-
một lực điện có độ lớn là F.
-
Độ lớn của lực điện mới sẽ là bao nhiêu
-
nếu khoảng cách giữa các
điện tích tăng gấp ba lần
-
và độ lớn của một trong
các điện tích tăng gấp đôi?
-
Biết rằng công thức của Định luật Culông
-
nói rằng lực giữa hai điện tích bằng
-
hằng số điện nhân với một điện tích,
-
nhân với điện tích còn lại, chia cho
-
bình phương khoảng cách giữa chúng, và giờ nếu như chúng ta tăng gấp ba khoảng cách
-
và tăng gấp đôi một điện
tích, thì lực điện mới
-
sẽ bằng hằng số điện nhân với
một trong các điện tích,
-
nhân với hai lần một trong các điện tích,
-
chia cho ba lần khoảng cách, tất cả bình phương.
-
Vậy, tôi sẽ có một thừa số 2 ở tử số,
-
và thừa số 3 sẽ bình phương lên,
-
dẫn đến thừa số 9 ở mẫu số.
-
Nếu tính toán các thừa số
này, ta thấy lực mới
-
sẽ bằng hai phần chín nhân với K, Q1, Q2,
-
chia D bình phương, nhưng toàn bộ
-
biểu thức này chính xác bằng
lực cũ F, do đó lực mới
-
sẽ bằng hai phần chín của lực cũ.
-
Dòng điện (ký hiệu I) cho
biết lượng Culông điện tích
-
chạy qua một điểm trên dây dẫn mỗi giây.
-
Nghĩa là nếu bạn quan sát một điểm trên dây dẫn,
-
và đếm xem có bao nhiêu Culông điện tích
-
đi qua điểm đó mỗi giây,
thì đó chính là dòng điện.
-
Hoặc dưới dạng phương trình, dòng điện I
-
bằng lượng điện tích chạy qua
-
một điểm trên dây dẫn theo thời gian.
-
Điều này cho ta biết đơn
vị của I là Culông trên giây,
-
được viết tắt là Ampe.
-
Vì điện tích và thời gian không phải đại lượng vectơ,
-
nên dòng điện cũng không phải đại lượng vectơ.
-
Một điều hơi lạ
-
là cái gọi là hướng quy ước của dòng điện
-
sẽ là hướng mà các điện tích dương di chuyển trong dây dẫn.
-
Tuy nhiên, trên thực tế các điện tích dương không di chuyển trong dây dẫn.
-
Điện tích duy nhất thực sự di chuyển
-
trong dây dẫn là điện
tích âm, nhưng hóa ra
-
việc điện tích âm di chuyển
sang trái về mặt vật lý
-
thì giống hệt như điện tích
dương di chuyển sang phải.
-
Vì vậy, trong các bài toán
vật lý, chúng ta giả vờ
-
như thể các điện tích
dương đang di chuyển,
-
nhưng thực sự thì các electron, mang điện tích âm,
-
mới là những hạt di chuyển trong dây dẫn.
-
Một ví dụ về bài toán liên quan
-
đến dòng điện thì sẽ như thế nào?
-
Giả sử có một dòng điện 3 Ampe chạy trong mạch.
-
Hỏi lượng điện tích đi qua
một điểm trên dây dẫn đó
-
trong khoảng thời gian
5 phút là bao nhiêu?
-
Chúng ta đã biết định nghĩa về dòng điện
-
là lượng điện tích trên một đơn vị thời gian, điều này có nghĩa là điện tích
-
sẽ bằng lượng dòng
điện nhân với thời gian,
-
vì vậy chúng ta lấy dòng điện là 3 ampe,
-
và nhân với thời gian, nhưng chúng ta không thể
-
nhân với 5 vì đơn vị là phút,
-
vì ampe là Culông trên giây,
-
chúng ta phải đổi 5 phút thành giây,
-
sẽ là 5 phút, nhân
với 60 giây cho mỗi phút
-
sẽ cho chúng ta tổng điện tích
-
là 900 Culông.
-
Điện trở của một linh
kiện trong mạch cho biết
-
mức độ linh kiện đó hạn chế
dòng điện chạy qua.
-
Điện trở càng lớn,
-
dòng điện chạy qua càng ít.
-
Định luật Ôm định nghĩa
điện trở theo cách này.
-
Định luật Ôm nói rằng cường độ
-
dòng điện chạy qua một phần của mạch điện
-
tỉ lệ thuận với hiệu điện thế
-
giữa hai đầu phần đó, chia cho điện trở
-
của phần mạch đó.
-
Vì vậy, giữa hai điểm này, cường độ
-
dòng điện sẽ chạy qua, sẽ bằng
-
hiệu điện thế giữa hai điểm đó,
-
chia cho điện trở giữa hai điểm đó.
-
Do đó, điện trở càng lớn thì dòng điện
-
chạy qua càng ít, nhưng hiệu
điện thế cung cấp càng lớn,
-
càng lớn thì dòng điện chạy qua càng nhiều.
-
Và đây là những gì định luật Ôm nói
-
Mặc dù định luật Ôm
cung cấp cho bạn một cách
-
để xác định điện trở, bạn
cũng có thể xác định điện trở
-
của một linh kiện trong mạch bằng cách biết
-
kích thước và hình dạng của linh kiện đó
-
Nói cách khác, điện trở của
một điện trở hình trụ,
-
bằng điện trở suất,
-
đó là đặc tính tự nhiên
chống lại dòng điện
-
của vật liệu, nhân với
chiều dài của điện trở,
-
điện trở càng dài thì điện trở càng lớn
-
và càng cản trở dòng điện,
-
rồi chia cho tiết diện ngang của điện trở
-
vùng này ở ngay đây
-
nơi dòng điện đi vào
hoặc đi ra khỏi điện trở
-
Nếu điện trở hình trụ,
diện tích của hình tròn này
-
sẽ bằng Pi nhân r bình phương,
-
trong đó r nhỏ là bán
kính của tiết diện này.
-
Đơn vị của điện trở là Ôm, và nó không phải là một đại lượng vectơ.
-
Điện trở luôn luôn dương hoặc bằng 0.
-
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến Định luật Ôm,
-
hoặc điện trở của điện
trở hình trụ sẽ trông như thế nào?
-
Giả sử một pin có điện áp V được nối với
-
một điện trở hình trụ đơn có chiều dài L
-
và bán kính r nhỏ, và khi đó
-
dòng điện I đang chạy qua pin.
-
Điện trở suất Rho của
điện trở đó là bao nhiêu?
-
Theo Định luật Ôm, dòng điện
-
chạy qua một phần của mạch sẽ bằng
-
hiệu điện thế giữa hai đầu phần đó,
-
chia cho điện trở của phần mạch đó.
-
Điều này có nghĩa là điện trở của điện trở này sẽ bằng
-
điện áp của pin chia cho dòng điện.
-
Để đưa điện trở suất vào phép tính này, chúng ta cần sử dụng
-
công thức tính điện trở
của điện trở hình trụ,
-
bằng Rho nhân với L chia cho A.
-
Biến đổi này cho chúng ta
điện trở của điện trở,
-
bằng V trên I,
-
và bây giờ chúng ta có thể giải để tìm điện trở suất Rho.
-
Kết quả thu được là
V nhân A trên cho I và L
-
nhưng vì chúng ta được
cung cấp bán kính r nhỏ,
-
nên chúng ta phải viết diện tích theo bán kính đó
-
sẽ bằng V nhân Pi, r bình
phương, chia cho I nhân L
-
đáp án là C.
-
Khi xử lý các mạch điện
phức tạp với nhiều điện trở,
-
bạn thường phải giảm các điện trở đó
-
thành các giá trị điện
trở tương đương nhỏ hơn.
-
Có hai cách để thực hiện việc này
-
tìm hai điện trở được mắc
nối tiếp hoặc mắc song song.
-
Các điện trở được coi là mắc nối tiếp
-
nếu cùng một dòng điện chạy qua
-
điện trở thứ nhất cũng chạy qua điện trở thứ hai.
-
Nếu dòng điện phân nhánh giữa chúng,
-
thì các điện trở này không còn được coi là mắc nối tiếp
-
nhưng nếu chúng được mắc nối tiếp, bạn có thể
-
tìm điện trở tương đương của đoạn dây này
-
bằng cách chỉ cần cộng
tổng hai điện trở riêng lẻ.
-
Vậy đối với các điện trở mắc nối tiếp
-
dòng điện phải giống nhau,
nhưng điện áp có thể khác nhau,
-
vì chúng có thể có điện trở khác nhau..
-
Hai điện trở được coi là mắc song song,
-
nếu dòng điện đi vào,
chia thành hai nhánh,
-
đi qua từng điện trở một,
và sau đó nối lại
-
với nhau trước khi đi đến bất kỳ phần nào khác trong mạch,
-
và Nếu trường hợp này xảy ra, bạn có thể tìm điện trở
-
tương đương của đoạn mạch này,
-
đó là giữa hai điểm này,
bằng cách nói rằng
-
1 trên điện trở tương đương sẽ bằng
-
1 trên điện trở của điện trở thứ nhất,
-
cộng với 1 trên điện
trở của điện trở thứ hai.
-
Nhưng cần lưu ý, 1
trên R1 cộng 1 trên R2
-
chỉ cung cấp cho bạn 1 trên R tương đương.
-
Nếu bạn muốn tính R tương đương, bạn cần phải lấy
-
1 trên toàn bộ biểu thức này, để
ra được kết quả R tương đương.
-
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến các điện trở
-
mắc nối tiếp và song song sẽ trông như thế nào?
-
Giả sử chúng ta có mạch điện được hiển thị bên dưới,
-
và chúng ta muốn biết dòng điện chạy qua
-
điện trở 8 Ôm là bao nhiêu.
-
Lúc đầu bạn có thể nghĩ rằng,
-
theo Định luật Ôm, dòng
điện bằng đen-ta V trên R,
-
nên chúng ta có thể chỉ cần lấy hiệu điện thế của pin
-
là 24 vôn chia cho điện trở
-
của điện trở, là 8 Ôm
-
và sẽ cho chúng ta kết quả là 3 Ampe
-
Nhưng điều đó hoàn toàn không đúng.
-
Khi sử dụng Định luật Ôm, dòng điện chạy qua
-
một điện trở R sẽ bằng
-
hiệu điện thế giữa hai
đầu điện trở đó chia cho
-
điện trở của điện trở đó.
-
Vì vậy, nếu chúng ta đưa 8 Ôm
vào mẫu số, thì chúng ta cũng cần
-
phải đưa hiệu điện thế giữa hai
đầu của điện trở 8 Ôm đó vào tử số.
-
Nhưng hiệu điện thế giữa hai
đầu của điện trở 8 Ôm
-
sẽ không bằng toàn bộ 24 vôn của pin.
-
Nó sẽ nhỏ hơn 24 vôn.
-
Nói cách khác, pin cung cấp điện áp giữa
-
hai điểm này là 24 vôn,
-
nhưng sẽ có hiện tượng sụt áp
-
ở hiệu điện thế giữa hai đầu 6 và 12 Ôm,
-
làm cho hiệu điện thế giữa hai đầu
-
8 Ôm không bằng
-
toàn bộ 24 vôn.
-
Do đó, chúng ta cần phải tinh giản các điện trở này thành một điện trở đơn.
-
Các điện trở 6 và 12 được mắc song song,
-
nên chúng ta có thể nói
rằng 1 trên 6 cộng 1 trên 12,
-
sẽ bằng 1 trên điện trở
-
của phần đó của mạch.
-
Biểu thức này bằng 3/12, rút gọn bằng 1/4,
-
điều đó có nghĩa là phần song song của mạch
-
có điện trở tương đương là 4 Ôm.
-
Vì vậy, giữa hai điểm này
-
có điện trở 4 Ôm,
-
và điện trở tương đương
này được mắc nối tiếp
-
với điện trở 8 Ôm.
-
Do đó, chúng ta có thể cộng 4 và 8,
-
và có được tổng điện trở là 12 Ôm
-
Bây giờ, toàn bộ 24 vôn của pin
-
được áp dụng trên toàn
bộ điện trở tương đương
-
12 Ôm này. Vì vậy, nếu chúng ta thay đổi
điện trở 8 Ôm
-
thành điện trở tương
đương 12 Ohm cho toàn bộ mạch
-
chúng ta sẽ có được dòng điện chính xác
-
chạy qua pin là 2 Ampe.
-
Và vì đó là dòng điện chạy qua pin,
-
thì đó cũng phải là
-
dòng điện chạy qua điện trở 8 Ôm.
-
Vì điện trở 8 Ohm này và
pin được mắc nối tiếp.
-
Các linh kiện trong mạch
thường sử dụng năng lượng điện.
-
Nói cách khác, khi dòng
điện chạy qua điện trở,
-
các electron di chuyển qua điện trở đó
-
sẽ chuyển một phần năng
lượng thế điện của chúng
-
thành các dạng năng lượng khác
như nhiệt độ, ánh sáng hoặc âm thanh.
-
Tốc độ mà các electron này
-
chuyển năng lượng của chúng thành các dạng năng lượng khác
-
được gọi là công suất điện
-
Vì vậy, tốc độ mà điện trở chuyển đổi
-
năng lượng thế điện thành nhiệt
-
là công suất điện được
điện trở đó sử dụng.
-
Nói cách khác, lượng năng lượng
-
được chuyển đổi thành nhiệt, chia cho thời gian
-
cần để chuyển đổi năng lượng đó, là định nghĩa
-
của công suất, và có một cách để xác định
-
xác định con số Jun trên
giây này theo các đại lượng như
-
dòng điện, điện áp và điện trở.
-
Công suất do điện trở sử
dụng có thể được viết
-
thành dòng điện chạy qua điện trở đó
-
nhân với điện áp giữa hai đầu điện trở đó
-
hoặc nếu bạn thay Định luật Ôm
vào công thức này,
-
bạn sẽ thấy rằng điều này tương đương với
-
dòng điện chạy qua
điện trở đó bình phương,
-
nhân với điện trở của điện trở,
-
hoặc chúng ta có thể sắp xếp lại các công thức này
-
để có được công suất do điện trở sử dụng
-
cũng bằng điện áp giữa hai
đầu điện trở đó bình phương,
-
chia cho điện trở của điện trở đó.
-
Cả ba phương trình này, nếu được sử dụng chính xác,
-
sẽ cung cấp cho bạn cùng một giá trị về công suất được sử dụng
-
bởi điện trở, và nếu bạn muốn xác định số Jun
-
năng lượng nhiệt được chuyển đổi,
-
bạn có thể đặt bất kỳ phương trình nào trong ba phương trình này
-
bằng với lượng năng lượng trên một đơn vị thời gian và giải để tìm năng lượng đó.
-
Đơn vị của Công suất Điện giống như đơn vị thông thường
-
của công suất, là Wát, tức là Jun trên giây,
-
và Công suất Điện không phải là một đại lượng vectơ.
-
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến
-
Công suất Điện trông như thế nào?
-
Giả sử một bóng đèn có điện trở R
-
được mắc vào một nguồn điện áp V,
-
và một bóng đèn thứ hai có điện trở 2R
-
được mắc vào một nguồn điện áp 2V.
-
Công suất sử dụng của
bóng đèn thứ hai so với
-
công suất sử dụng của bóng
đèn thứ nhất như thế nào?
-
Vì chúng ta có thông tin về R và V,
-
nên tôi sẽ sử dụng phiên bản của công thức công suất
-
nói rằng công suất được sử dụng bởi một điện trở
-
sẽ bằng đen-ta V bình phương trên R.
-
Vì vậy, về các giá trị được đưa ra, công suất
-
được sử dụng bởi bóng đèn thứ nhất sẽ bằng V bình phương trên R.
-
Và công suất được sử dụng bởi bóng đèn thứ hai sẽ bằng
-
điện áp giữa hai đầu bóng đèn thứ hai,
-
bằng hai lần điện áp giữa
hai đầu bóng đèn thứ nhất,
-
bình phương lên, chia cho điện trở
-
của bóng đèn thứ hai bằng
-
hai lần điện trở của bóng đèn thứ nhất.
-
Vế ở trên bình phương
sẽ cho tôi thừa số bốn,
-
và vế dưới cũng có thêm một thừa số hai.
-
Vì vậy, nếu tôi phân tích thừa số bốn chia hai này
-
tôi sẽ thu được công suất sử dụng bởi bóng đèn thứ hai
-
sẽ bằng 2 nhân V bình phương trên R,
-
nhưng V bình phương trên R chính là
-
công suất sử dụng bởi bóng đèn thứ nhất, do đó công suất sử dụng
-
bởi bóng đèn thứ hai sẽ bằng hai lần
-
công suất sử dụng bởi bóng đèn thứ nhất
-
và nếu bóng đèn có điện trở 2 R
-
có công suất gấp hai, thì
điều đó có nghĩa là nó sẽ sáng hơn.
-
Đại lượng quyết định độ sáng của bóng đèn
-
chính là công suất điện của bóng đèn đó.
-
Không nhất thiết phải
là điện trở hoặc điện áp,
-
à là sự kết hợp của cả hai
-
trong công thức này sẽ
cho bạn biết công suất điện,
-
và đó là độ sáng của bóng đèn.
-
Hai trong số những ý tưởng hữu ích nhất
-
trong mạch điện được gọi là Định luật Kirchhoff.
-
Định luật thứ nhất được gọi là định luật Junction (nút),
-
và nó quy định rằng tất cả dòng điện đi vào một nút
-
phải bằng tất cả dòng
điện đi ra khỏi nút đó.
-
Nói cách khác, nếu bạn cộng tất cả dòng điện
-
chảy vào một nút, thì nó phải bằng
-
tất cả dòng điện chảy ra khỏi nút đó,
-
bởi vì dòng điện chỉ là điện tích di chuyển,,
-
và điện tích được bảo toàn,
vậy nên điện tích không thể
-
được tạo ra hoặc bị phá hủy
tại bất kỳ điểm nào trong mạch.
-
Không giống như nước không thể được tạo ra hoặc bị phá hủy
-
bên trong một hệ thống đường ống nối tiếp.
-
Định luật thứ hai được gọi là định luật Loop (mạch),
-
quy định rằng nếu bạn cộng tất cả
-
các thay đổi về hiệu điện thế,
tức là điện áp xung quanh
-
bất kỳ mạch kín nào trong
mạch, thì nó luôn bằng 0.
-
Vì vậy, nếu bạn cộng tất cả các điện áp gặp phải
-
trên một mạch kín trong mạch,
-
thì nó luôn bằng 0.
-
Điều này chỉ là kết quả
của bảo toàn năng lượng.
-
Các electron sẽ nhận được năng lượng khi chúng chảy qua pin
-
và chúng sẽ mất năng lượng
-
mỗi khi chúng chảy qua điện trở,
-
nhưng tổng lượng năng lượng chúng nhận được từ pin
-
phải bằng tổng lượng năng lượng chúng mất
-
do các điện trở.
-
Nói cách khác, nếu chúng ta
xét một mạch điện
-
phức tạp có pin và ba điện trở,
-
thì tổng dòng điện đi vào một nút nối I1,
-
phải bằng tổng dòng điện
-
đi ra khỏi nút nối đó, 12 và 13.
-
Vì không có điện tích nào
được tạo ra hoặc bị phá hủy.
-
Điều đó có nghĩa là khi hai dòng điện này kết hợp lại,
-
tổng dòng điện chảy ra
-
khỏi phần đó sẽ lại là I1.
-
Và nếu chúng ta đi theo
một mạch kín qua mạch này,
-
thì tổng của tất cả các
điện áp xung quanh
-
mạch đó phải bằng 0,
tức là điện áp của pin
-
trừ đi sụt áp trên điện trở thứ nhất,
-
trừ đi sụt áp trên điện trở thứ hai
-
phải bằng 0.
-
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến
-
Định luật Kirchhoff trông như thế nào?
-
Giả sử chúng ta có mạch điện bên dưới
-
và chúng ta muốn xác định
điện áp trên điện trở 6 Ôm
-
Để làm điều này, chúng ta có thể sử dụng định luật Loop,
-
tsẽ bắt đầu từ phía sau pin, và đi qua điện trở
-
mà tôi muốn xác định điện áp trên đó.
-
Tôi sẽ cộng tất cả các
điện áp trên mạch kín đó
-
và đặt nó bằng 0.
-
Vì vậy, điện áp trên pin
-
sẽ là 24 vôn,
-
trừ đi điện áp trên điện trở 6 Ôm,
-
và sau đó trừ đi điện áp
-
trên điện trở 8 Ôm phải bằng 0.
-
Nhưng chúng ta được cung cấp giá trị của dòng điện này,
-
vì vậy chúng ta biết rằng 2 Ampe chạy qua điện trở 8 Ôm,
-
và bạn luôn có thể xác định
-
hiệu điện thế giữa hai đầu
bằng định luật Ôm
-
điện áp trên điện trở 8 Ôm
-
sẽ bằng 2 Ampe, tức làdòng điện chạy qua
-
điện trở 8 Ôm,
-
nhân với 8 Ôm, và chúng
ta thu được 16 vôn.
-
Thay giá trị này vào đây,
-
tôi có 24 vôn trừ đi điện
áp trên điện trở 6 Ôm,
-
trừ đi 16, phải bằng 0.
-
Và nếu tôi giải phương trình này
-
để tìm điện áp trên điện trở 6 Ôm
-
tôi sẽ nhận được 24 vôn
trừ đi 16 vôn, bằng 8 vôn.
-
Vì vậy, điện áp trên điện trở 6 Ôm
-
sẽ là 8 vôn.
-
Lưu ý, vì điện trở 12 Ôm và điện trở 6 Ôm
-
được mắc song song, nên
điện áp trên điện trở 12 Ôm
-
ũng sẽ là 8 volt, vì điện áp trên
-
bất kỳ hai linh kiện nào được
mắc song song đều phải giống nhau.
-
Vôn kế là thiết bị được sử dụng để
-
đo điện áp giữa hai điểm trong mạch.
-
Khi kết nối vôn kế, bạn phải
-
kết nối nó song song giữa hai điểm
-
mà bạn muốn đo điện áp trên đó.
-
Nói cách khác, để xác định điện áp
-
giữa điểm này và
điểm này (điện áp trên R3)
-
bạn sẽ kết nối vôn kế
-
song song với R3.
-
Ampe kế là thiết bị được sử dụng để đo
-
dòng điện chạy qua
-
một điểm trong mạch, và ampe kế
-
phải được mắc nối tiếp với phần tử mạch
-
mà bạn muốn đo dòng điện chạy qua.
-
Nói cách khác, nếu chúng ta muốn xác định dòng điện
-
chạy qua R1, chúng ta sẽ mắc
ampe kế nối tiếp với R1.
-
Lưu ý rằng để các thiết bị
điện này hoạt động tốt,
-
ampe kế phải có điện trở trong gần bằng 0,
-
do đó không ảnh hưởng đến dòng điện
-
hạy qua mạch, và vôn kế phải có điện trở
-
gần như vô hạn, để nó không hút bất kỳ
-
dòng điện nào từ điện trở.
-
Trong thực tế, ampe kế có
điện trở trong rất nhỏ
-
nhưng không bằng 0,
-
và vôn kế có điện trở trong rất cao,
-
nhưng không bằng vô hạn.
-
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến
-
vôn kế và ampe kế trông như thế nào?
-
Giả sử chúng ta có mạch điện được hiển thị bên dưới,
-
và các vòng tròn được đánh số này đại diện cho các vị trí
-
có thể mà chúng ta có thể cắm vôn kế
-
để đo điện áp trên điện trở 8 Ôm.
-
Vôn kế nào trong hai vôn kế này
-
sẽ đo chính xác điện áp
trên điện trở 8 Ôm?
-
Và bạn phải cẩn thận, một số bài toán AP
-
sẽ yêu cầu bạn chọn hai câu trả lời
-
đúng cho dạng lựa chọn kép,
-
vì vậy hãy chắc chắn đọc kỹ hướng dẫn.
-
Vôn kế số bốn là một lựa chọn tồi tệ,
-
bạn không bao giờ được mắc vôn kế nối tiếp
-
với phần tử mạch mà bạn đang cố gắng
-
đo điện áp trên đó, và vôn kế số một
-
thực sự không đo được gì, vì nó đang đo
-
điện áp giữa hai điểm trong một dây dẫn
-
không có gì ở giữa dây dẫn đó.
-
Vì vậy, điện áp được đo bởi vôn kế một
-
sẽ chỉ bằng 0, vì điện áp trên một dây dẫn
-
có điện trở bằng 0 sẽ
chỉ cho bạn bằng 0 vôn.
-
Các lựa chọn chính xác
sẽ là vôn kế số hai,
-
đo điện áp trên điện trở 8 Ôm,
-
và vôn kế số ba, cũng cung cấp
-
cho bạn phép đo tương đương điện áp
-
trên điện trở 8 Ôm.