Đoạn mạch nối tiếp, song song
Đặc điểm cường độ dòng điện, hiệu điện thế & điện trở tương đương
▸ Đặc điểm 1: Cường độ dòng điện
Trong đoạn mạch nối tiếp, dòng điện đi qua các điện trở theo cùng một đường, không tách nhánh. Vì vậy cường độ dòng điện như nhau tại mọi điểm:
• $I$: cường độ dòng điện trong mạch chính (A – Ampe)
• $I_1, I_2, \ldots$: cường độ dòng điện qua mỗi điện trở (A)
▸ Đặc điểm 2: Hiệu điện thế
Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở:
→ Hiệu điện thế tỉ lệ thuận với điện trở:
$\dfrac{U_1}{U_2} = \dfrac{R_1}{R_2}$
▸ Đặc điểm 3: Điện trở tương đương
Điện trở tương đương ($R_{tđ}$) là điện trở có thể thay thế cho cả đoạn mạch sao cho với cùng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện không đổi.
Càng mắc thêm điện trở nối tiếp → $R_{tđ}$ càng lớn → dòng điện càng nhỏ.
• $R_{tđ} = 15 + 10 = 25 \, \Omega$.
• $I = \dfrac{U}{R_{tđ}} = \dfrac{20}{25} = 0{,}8$ A.
• $U_1 = I \cdot R_1 = 0{,}8 \times 15 = 12$ V; $U_2 = 0{,}8 \times 10 = 8$ V.
• Kiểm tra: $U_1 + U_2 = 12 + 8 = 20$ V $= U$ ✓
▸ Đặc điểm 1: Hiệu điện thế
Vì các điện trở mắc giữa hai điểm chung M và N nên hiệu điện thế hai đầu mỗi nhánh đều bằng nhau và bằng hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch:
• $U$: hiệu điện thế giữa M và N (V – Vôn)
• $U_1, U_2, \ldots$: hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở (V)
▸ Đặc điểm 2: Cường độ dòng điện
Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong các mạch nhánh:
→ Cường độ dòng điện qua mỗi nhánh tỉ lệ nghịch với điện trở:
$\dfrac{I_1}{I_2} = \dfrac{R_2}{R_1}$
▸ Đặc điểm 3: Điện trở tương đương
$R_{tđ} = \dfrac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2}$
Lưu ý: $R_{tđ}$ nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần.
Càng mắc thêm điện trở song song → $R_{tđ}$ càng nhỏ.
• $R_{tđ} = \dfrac{15 \times 30}{15 + 30} = \dfrac{450}{45} = 10 \, \Omega$.
• $U_1 = U_2 = U = 18$ V.
• $I_1 = \dfrac{18}{15} = 1{,}2$ A; $I_2 = \dfrac{18}{30} = 0{,}6$ A.
• $I = I_1 + I_2 = 1{,}2 + 0{,}6 = 1{,}8$ A.
• Kiểm tra: $I = \dfrac{U}{R_{tđ}} = \dfrac{18}{10} = 1{,}8$ A ✓
Để dễ dàng phân biệt và áp dụng đúng công thức khi giải bài tập, hãy ghi nhớ bảng so sánh sau:
| Đặc điểm | Mạch nối tiếp | Mạch song song |
|---|---|---|
| Cường độ dòng điện | $I = I_1 = I_2$ | $I = I_1 + I_2$ |
| Hiệu điện thế | $U = U_1 + U_2$ | $U = U_1 = U_2$ |
| Điện trở tương đương | $R_{tđ} = R_1 + R_2$ | $\dfrac{1}{R_{tđ}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}$ |
| Tỉ lệ | $\dfrac{U_1}{U_2} = \dfrac{R_1}{R_2}$ | $\dfrac{I_1}{I_2} = \dfrac{R_2}{R_1}$ |
| $R_{tđ}$ so với thành phần | Lớn hơn mỗi $R$ | Nhỏ hơn mỗi $R$ |
| Khi 1 thiết bị hỏng | Cả mạch ngừng | Nhánh khác vẫn hoạt động |
▸ Ứng dụng thực tế
Khi học hai loại mạch điện này, học sinh thường mắc các sai lầm sau. Hãy ghi nhớ để tránh nhé:
Để xem lý thuyết đầy đủ kèm hình vẽ minh hoạ, các phương pháp giải chi tiết cho từng dạng bài tập (mạch nối tiếp, mạch song song, bài tổng hợp), nhiều ví dụ kèm lời giải bước-bước, sơ đồ tư duy và bảng tổng hợp công thức, các em hãy đọc bài viết bên dưới:
Trọn bộ lý thuyết, công thức, sơ đồ tư duy và phương pháp giải các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao, phù hợp ôn luyện và thi trắc nghiệm.
Sau khi đã nắm vững lý thuyết, các em hãy chuyển sang tab Bài Tập để luyện 22 câu bám sát chương trình SGK!
Cùng luyện bài Đoạn mạch nối tiếp – song song!
22 câu: 16 trắc nghiệm · 3 đúng/sai · 3 tự luận
Tuyệt vời!
Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu