Công thức, cách tính điện trở tương đương (hay, chi tiết)

Công thức tính điện trở tương đương Vật Lí lớp 9 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, biết Cách tính điện trở tương đương từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi Vật Lí 9.

Bài viết Công thức tính điện trở tương đương gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và 3 Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính điện trở tương đương Vật Lí 9.

1. Định nghĩa

Điện trở tương đương là điện trở có thể thay thế cho các điện trở thành phần sao cho với cùng một hiệu điện thế thì cường độ dòng điện là như nhau.

2. Cách tính điện trở tương đương

a) Mạch nối tiếp

- Cấu trúc mạch:

R₁ nt R₂ nt ... nt R_n

- Khi đó:

+ Điện trở tương đương của mạch bằng tổng các điện trở thành phần:

R = R₁ + R₂ + ... + R_n

+ Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng cường độ dòng điện chạy qua từng điện trở:

I = I₁ = I₂ = ... = I_n

+ Hiệu điện thế của mạch bằng tổng hiệu điện thế của từng điện trở:

U = U₁ + U₂ + ... + U_n

b) Mạch song song

- Cấu trúc mạch:

R₁ // R₁ // ... // R_n

- Khi đó:

+ Điện trở tương đương của mạch được tính như sau:

+ Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua từng điện trở:

I = I₁ + I₂ + ... + I_n

+ Hiệu điện thế của mạch bằng hiệu điện thế của từng điện trở:

U = U₁ = U₂ = ... = U_n

c) Mạch hỗn hợp

Giả sử có 1 mạch điện hỗn hợp như hình (mạch điện bao gồm các điện trở được nối tiếp và song song)

 Để tìm được điện trở tương đương của mạch hỗn hợp, ta cần:

+ Bước 1: tách mạch thành nhiều mạch nhỏ đơn giản

+ Bước 2: tính toán các thông số từ mạch đơn giản đó, dần dần đến mạch phức tạp hơn rồi đến mạch chính.

Bài tập: Với mạch điện ở trên, cho R₁ = R₂ = R₃ = 3Ω, R₄ = 12Ω, U = 3,5V. Tìm I và I₄.

Lời giải:

Cấu trúc mạch: R₁ nt [( R₂ nt R₃ ) // R₄]

Từ đây, kết hợp với công thức định luật Ôm, ta có thể xử lí tiếp để tìm được yêu cầu của đề bài.

R₂₃ = R₂ + R₃ = 3 + 3 = 6 (Ω)

=> R = R₁ + R₂₃₄ = 3 + 4 = 7 (Ω)

                         

3. Bài tập minh họa

Bài tập 1: Cho điện trở R₁ = 6Ω và R₂ = 12Ω. Mắc mạch điện như hình, U = 9V. Tìm I.

Lời giải: Đây là bài toán về mạch nối tiếp cơ bản, chỉ cần áp dụng đúng công thức là sẽ tìm được yêu cầu của đề bài.

Cấu trúc mạch: R₁ nt R₂

Bài tập 2: Cho điện trở R₁ = 6Ω và R₂ = 12Ω. Mắc mạch điện như hình, U = 8V. Tìm I.

Lời giải: Đây là bài toán về mạch song song cơ bản, chỉ cần áp dụng đúng công thức là sẽ tìm được yêu cầu của đề bài.

Cấu trúc mạch: R₁ // R₂

4. Bài tập bổ sung

Bài 1: Hai điện trở R₁= R₂= 20Ω được mắc vào hai điểm A & B.

a)Tính R_tđ của đoạn mạch AB khi R₁ nt R₂? R_tđ lớn hơn hay nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần?

b) Nếu R₁ // R₂ thì R_tđ cản mạch AB bằng bao nhiêu? R’_tđ lớn hơn hay nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần?

c) Tính tỉ số R_tđ : R’_tđ ?

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Các điện trở có giá trị bằng nhau và bằng 6Ω. Hãy tính điện trở tương đương toàn mạch điện?

Bài 3: Hai điện trở cùng bằng R được song song với nhau, sau đó lại mắc nối tiếp với một cum hai điện trở R mắc nối tiếp nữa. Tính điện trở tương đương của cụm bốn điện trở đó.

Bài 4: Tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch có 4 điện trở R giống nhau mắc nối tiếp và đoạn mạch mắc song song?

Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ biết: R₁ = R₁₂ =1Ω; R₂ = R₁₀ = 3Ω; R₃ = R₈ = 2Ω; R₄ = R₉ = 6Ω; R₅ = R₇ = 18Ω; R₆ = R₁₁ = 4Ω. Tính R_MN =?

Bài 6: Cho mạch điện như hình vẽ:

Biết R₁ = 6Ω; R₂ =2Ω; R₃ =3Ω. Tính điện trở tương đương của mạch AB?

Bài 7: Có 3 điện trở cùng giá trị R=30Ω. Có mấy cách mắc cả 3 điện trở này thành mạch điện? Vẽ sơ đồ và tính điện trở tương đương của mỗi mạch?

Bài 8: Cho mạch điện như hình vẽ:

Điện trở của cá ampe kế và dây nối không đáng kể và R₁ = R₂ =20Ω; R₃ = R₆ =4Ω; R₅ = 3Ω; R₄ =1Ω. Tính R_AB?

Bài 9: Tính điện trở tương đương của mạch AB biết các R đều như nhau và bằng rΩ?

Bài 10: Cho mạch điện như hình vẽ:

R₁ =1Ω; R₂ =2Ω; R₃ =3Ω; R₄ =6Ω(Điện trở của dây nối không đáng kể). Tính R_tđ trong các trường hợp sau:

a. Nếu K₁ và K₂ cùng mở?

b. Nếu K₁ mở và K₂ đóng?

c. Nếu K₁ đóng và K₂ mở?

d. Nếu K₁ và K₂ cùng đóng?

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 9 quan trọng hay khác:

• Công thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện

• Công thức tính công suất điện

• Công thức tính công suất hao phí

• Công thức tính công của dòng điện

• Công thức tính hiệu suất sử dụng điện năng

---