Phân loại mạch điện, phương pháp vẽ lại mạch điện chứa điện trở
Tại sao môn vật lý khó? Bí kíp cưa “gấu” dành cho FA
Vẽ lại mạch điện là đưa mạch phức tạp về mạch đơn giản để thuận tiện cho tính toán, thường có hai cách mắc chính là mắc song song và mắc nối tiếp. Bạn có thể chuyển từng đoạn mạch nhỏ trong mạch lớn về hai loại mạch này để tính toán.
Phân loại mạch điện, phương pháp vẽ lại mạch điện chứa điện trở
I/ Phân biệt mạch nối tiếp và mạch song song:
Nhìn có vẽ đơn giản, nhưng trong mạch tổng hợp việc bạn xác định đâu là mạch song song, đâu là mạch nối tiếp sẽ quyết định đến việc sẽ vẽ lại mạch như thế nào.
1/ Sử dụng chiều dòng điện để phân biệt mạch nối tiếp hay song song.
Mạch song song hay còn gọi là mạch rẽ nhánh, tại các điểm nút (giao nhau của ít nhất 2 nhánh) dòng điện bị chia nhỏ về các nhánh, nếu dòng điện không rẽ nhánh => đó làm mạch nối tiếp
Hình minh họa điểm nút nơi bắt đầu của mạch song song.
2/ Sử dụng phương pháp tháo điện trở:
Mạch nối tiếp: tháo 1 điện trở => mạch hở
Mạch song song: tháo 1 điện trở => mạch vẫn kính
II/ Các phương pháp vẽ lại mạch điện:
1/ Phương pháp kéo dài (thu gọn) dây nối:
Điện trở của dây nối = 0 => việc kéo dài (thu gọn) dây không ảnh hưởng đến mạch
Ví dụ 1: vẽ lại mạch sau.
Phân tích: dòng điện đi từ cực dương của nguồn qua các điện trở và không bị rẽ nhánh lần nào => mạch nối tiếp => có thể vẽ lại mạch như hình dưới.
Ví dụ 2:
Phân tích:
Thêm các điểm nút vào nơi giao nhau của các đoạn mạch => tại A dòng điện bị phân nhánh
=>mạch gồm (AR1ER2) // (R) // (AR3R4B) => kéo dài các dây nối vẽ lại mạch như hình.
Bạn sẽ nhận thấy rằng các dây nối với nguồn E bị kéo dài ra để các điện trở nằm trên cùng 1 hàng cho “thuận mắt”
2/ Phương pháp điểm nút thẳng hàng
Vẽ lại mạch
Đặt 2 điểm A, B là hai điểm đầu và cuối của đoạn mạch, thêm vào các điểm nút tại nơi giao nhau của ít nhất 2 nhánh. Thứ tự sắp xếp các điểm nút: từ trái qua phải, từ trên xuống dưới như hình trên là: A → P → M → N → Q → B.
Phân tích mạch cũ
Đoạn từ P → M: có 1 điểm trở R1
Đoạn từ M → N: có điện trở R3; R4 dòng điện tại đây bị rẽ nhánh => R3//R4
Đoạn từ N → Q: có R5
Đoạn từ P → Q: có R2
Vẽ lại mạch theo thứ tự trên ta được mạch như hình vẽ sau:
3/ Phương pháp chập mạch, điện thế cân bằng:
Điện thế tại các điểm trên dây nối không có điện trở là như nhau => các điểm trên dây nối có thể chập lại làm 1. Phương pháp chập mạch thường sử dụng cho khóa K hoặc mạch nối tắt hoặc có ampe điện trở không đáng kể
Ví dụ 1:
a/ k1 đóng; k2 mở:
A với D nối với nhau bằng dây nối => A chập lại với điểm D dòng điện ưu tiên qua dây nối không qua R1; R2=> có thể bỏ R1; R2 => vẽ lại mạch
b/ k1 mở; k2 đóng: B ≡ D => mạch chỉ còn R1
c/ k1 đóng, k2 đóng: A≡ D; B ≡ C
khác với trường hợp a/ dòng điện từ A → D có thể qua R2; R3 => R2; R3 vẫn còn trong mạch
Ta nhận thấy rằng trong mạch cũ:
từ A → C: có điện trở R1
từ C → D: có điện trở R2
từ D → B: có điện trở R3
Sử dụng phương pháp điểm nút vẽ lại mạch như hình dưới
thử trước khi xem đáp án
Ví dụ 2:
Khi thay khóa k bằng Ampe kế có điện trở bằng 0 cách làm tương tự, mạch vẽ lại sẽ như hình dưới
thử trước khi xem đáp án
