WebLab STEM

Vật lý · 6. Điện và từ

Điện tích, dòng điện, hiệu điện thế và mạch

Xây mô hình mạch từ bảo toàn điện tích và năng lượng, thay vì học thuộc công thức rời rạc.

40 phútPhiên bản nội dung: 2.1
Bắt đầu lộ trình tương tácMở thí nghiệm mô phỏng

Câu hỏi dẫn đường

Dòng điện và năng lượng phân bố thế nào trong mạch nối tiếp, song song?

Phạm vi chương trình

GDPT 2018 và IGCSE: electricity and magnetism.

Phạm vi và giới hạn mô hình

Điện trở được coi gần Ohm khi nhiệt độ không đổi; dây dẫn và nguồn là lý tưởng trừ khi bài nêu khác.

Mục tiêu học tập

  • Giải thích I = Q/t và U = W/Q.
  • Áp dụng định luật Ohm trong điều kiện phù hợp.
  • Suy luận dòng và hiệu điện thế trong mạch nối tiếp/song song.

Kiến thức cần biết trước

  • Điện tích và năng lượng.
  • Tỉ lệ, đơn vị A, V, Ω.

Kiến thức trọng tâm

Dòng điện

I là tốc độ dòng điện tích qua một tiết diện; điện tích không bị “tiêu thụ” ở điện trở.

Hiệu điện thế

U cho biết năng lượng truyền trên mỗi coulomb giữa hai điểm.

Mạch

Nối tiếp: cùng dòng; song song: cùng hiệu điện thế giữa các nhánh.

Ví dụ mẫu có giải thích

Hai điện trở 4 Ω và 8 Ω nối tiếp với nguồn 12 V: R = 12 Ω, I = 1 A; sụt áp lần lượt 4 V và 8 V.

Ngộ nhận cần tránh

  • Dòng điện không nhỏ dần sau mỗi điện trở trong một vòng nối tiếp.
  • Định luật Ohm không đúng cho mọi linh kiện và mọi nhiệt độ.

Quy trình thí nghiệm mô phỏng: Mạch điện một chiều

  1. Lắp một điện trở, thay U và ghi I ở ít nhất năm điểm.
  2. Vẽ I–U, xác định vùng tuyến tính và hệ số góc.
  3. So sánh mạch hai điện trở nối tiếp và song song ở cùng nguồn.

An toàn và lưu ý

  • Trong mạch thật dùng nguồn điện áp thấp, ngắt nguồn trước khi đổi dây và tránh đoản mạch.

Bằng chứng cần thu thập

  • Sơ đồ mạch dùng ký hiệu chuẩn và bảng U–I.
  • Kiểm tra tổng sụt áp trong một vòng kín.
Mở thí nghiệm mô phỏng

Kiểm tra đầu vào

1. Ampe kế mắc thế nào?

  1. Nối tiếp
  2. Song song
  3. Ngoài mạch
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Nối tiếp

Ampe kế phải nằm trên đường dòng điện cần đo.

2. Vôn kế đo đại lượng giữa đâu?

  1. Hai điểm
  2. Một điểm duy nhất
  3. Hai dòng điện
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Hai điểm

Hiệu điện thế luôn được xác định giữa hai điểm.

3. Điện tích 6 C đi qua trong 2 s. I bằng?

  1. 3 A
  2. 12 A
  3. 0,33 A
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: 3 A

I = Q/t = 6/2 = 3 A.

Luyện tập vận dụng

1. U = 12 V, R = 24 Ω. I bằng?

  1. 0,5 A
  2. 2 A
  3. 288 A
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: 0,5 A

I = U/R = 0,5 A.

2. Hai điện trở 3 Ω và 6 Ω nối tiếp có điện trở tương đương?

  1. 9 Ω
  2. 2 Ω
  3. 18 Ω
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: 9 Ω

Nối tiếp: R = R₁ + R₂ = 9 Ω.

3. Hai nhánh song song có chung đại lượng nào?

  1. Hiệu điện thế
  2. Luôn cùng dòng
  3. Luôn cùng điện trở
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Hiệu điện thế

Hai đầu mọi nhánh nối vào cùng hai nút nên có cùng U.

Nguồn kiểm tra chuyên môn

  1. OpenStax Physics — giáo trình Vật lý trung học đã bình duyệt
  2. BIPM — Hệ đơn vị quốc tế SI, ấn bản 9

Nội dung được duy trì theo các nguồn trích dẫn bên dưới. Mô phỏng là mô hình học tập và không thay thế quy trình an toàn của phòng thí nghiệm thực.

Đơn vị xuất bản nội dung
WebLab STEM
Phụ trách kỹ thuật
Đức Tiến — Kỹ sư Điều khiển và Tự động hóa