Định luật Ôm là gì? Công thức định luật Ôm và bài tập có lời giải từ A – Z

Trong bài viết dưới đây, Samsung Contest sẽ chia sẻ định nghĩa định luật ôm là gìcông thức định luật ôm kèm theo các dạng bài tập có lời giải chi tiết từ A – Z giúp các bạn củng cố lại kiến thức để vận dụng vào làm bài tập nhanh chóng và chính xác

Định luật ôm là gì?

Định luật Ohm là một định luật vật lý về sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện của hiệu điện thế và điện trở. Nội dung của định luật cho rằng cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn điện luôn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua 2 điểm đó, với vật dẫn điện có điện trở là một hằng số.

Công thức định luật Ôm

R = U/I

Trong đó:

  • R là điện trở (Ω)
  • I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn (A)
  • U là điện áp trên vật dẫn (V)

Lưu ý: Trong định luật Ohm, điện trở R không phụ thuộc vào cường độ dòng điện và R luôn là 1 hằng số.

Công thức tính định luật ôm cho toàn mạch

Cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó

I = E/(RN + r)

Trong đó:

  • E là suất điện đông của nguồn (V)
  • r là điện trở trong của nguồn điện
  • RN là điện trở tương đương của mạch ngoài

Tham khảo thêm:

Bài tập ứng dụng công thức định luật Ôm

Ví dụ 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ Cho biết: R1 = 3Ω, R2 = 6Ω, R3 = 6Ω, UAB = 3V.

cong-thuc-dinh-luat-om

Tìm:

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch AC.

b) Cường độ dòng điện qua R3.

c) Hiệu điện thế giữa hai điếm A và C.

d) Cường độ dòng điện qua R1 và R2.

Lời giải

Viết sơ đồ mạch điện (R1 // R2) nt R3.

a) Điện trở tương đương của mạch

cong-thuc-dinh-luat-om-1

b) Vì đoạn mạch AB nối tiếp với đoạn mạch BC nên IAB = IBC = IAC

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch AB ta có

IAB = UAB/R12 = 3/2 = 1,5A

Vậy IAB = IBC = IAC ⇒ I3 = I12 = I = 1,5A

c) Hiệu điện thế hai đầu BC là UBC = IBC.R3 = 1,5.6 = 9V

Hiệu điện thế hai đầu AC là UAC = UAB + UBC = 3 + 9 = 12 V

d) Vì R1 // R2 nên ta có U1 = U2 = UAB = 3V

Áp dụng định luật Ôm cho mỗi mạch nhánh, ta có:

I 1 = U 1 / R 1 = 3: 3 = 1A

I 2 = U 2 / R 2 = 3: 6 = 0,5A

Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình 5. Trong đó: R1 = 10Ω; R2 = 3Ω; R3 = R4 = 6Ω; R5 = 4Ω. Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính là 6A. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

cong-thuc-dinh-luat-om-2

Lời giải

Điện trở của nhánh gồm R1, R2, R3

cong-thuc-dinh-luat-om-3

Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là:

cong-thuc-dinh-luat-om-4

Hiệu điện thế 2 đầu đoạn AB: UAB = I.RAB = 6.2 = 12V

Cường độ dòng điện qua điện trở R1 là:

I1 = U AB / R 123 = 12: 12 = 1A

Vì đoạn CD mắc nối tiếp R1 nên ICD = I1

Hiệu điện thế 2 đầu đoạn CD: UCD = ICD. R23 = 1.2 = 2V

Cường độ dòng điện qua R2:

I 2 = U CD / R 2 = 2 / 3A

Cường độ dòng điện qua R3:

I 3 = U CD / R 3 = 1 / 3A

Cường độ dòng điện qua R4:

I 4 = U 4 / R 4 = 12: 6 = 2A

Cường độ dòng điện qua R5:

I 5 = U 5 / R 5 = U AB / R 5 = 12: 4 = 3A

Ví dụ 3: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = 4 Ω; R2 = 6 Ω; R3 = 10 Ω. Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế U = 10 V.

cong-thuc-dinh-luat-om-5

Hãy xác định:

a) Điện trở tương đương của mạch

b) Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và trong mạch chính

c) Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở.

Lời giải

Sơ đồ mạch điện (R1 nt R2) // R3

a) Điện trở tương đương của mạch điện

cong-thuc-dinh-luat-om-6

b) Cường độ dòng điện qua R1 và R2 là:

cong-thuc-dinh-luat-om-7

Cường độ dòng điện qua R3 là:

I 3 = U / R 3 = 10: 10 = 1A

Cường độ dòng điện trong mạch chính là

I = I 12 + I 3 = 1 + 1 = 2A

c) Hiệu điện thế hai đầu R1 là: U1 = I12.R1 = 1.4 = 4 V

Hiệu điện thế hai đầu R2 là: U2 = I12.R2 = 1.6 = 6 V

Hiệu điện thế hai đầu R3 là: U3 = U = 10 V.

Ví dụ 4: Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = 12 V; R1 = 4 Ω; R2 = R3 = R4 = 4 Ω.

cong-thuc-dinh-luat-om-8

a) Tìm điện trở tương đương RAB của mạch.

b) Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở và hiệu điện thế trên mỗi điện trở

Lời giải

Viết sơ đồ mạch: R1 nt [(R2 nt R4) // R3]

Điện trở tương đương cụm R234 là:

cong-thuc-dinh-luat-om-9

Điện trở tương đương RAB = R1 + R234 = 4 + 2 = 6 Ω.

Cường độ dòng điện qua mạch chính I = I1.

I = I 1 = U / R AB = 12: 6 = 2A

Hiệu điện thế hai đầu R1 là U1 = I.R1 = 2. 4 = 8 V

Hiệu điện thế hai đầu R3 và hai đầu R24 là: U3 = U24 = U – U1 = 12 – 8 = 4V

Cường độ dòng điện qua R3 là:

I 3 = U 3 / R 3 = 4 / 3A

Cường độ dòng điện qua R2 và R4 là:

cong-thuc-dinh-luat-om-10

Hiệu điện thế hai đầu R2 và R4 là: U2 = U4 = I2.R2 = 2V

Ví dụ 5: Một biến trở con chạy được làm bằng dây nicrom, có chiều dài 40m và tiết diện là 0,1mm2. Biết nicrom có điện trở suất là 1,1.10-6 Ω.m.

a) Tính điện trở toàn phần của biến trở.

b) Mắc biến trở này nối tiếp với điện trở 10 Ω rồi mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi bằng 25V. Hỏi khi con chạy của biến trở dịch chuyển thì cường độ dòng điện trong mạch biến đổi trong phạm vị nào?

Hướng dẫn giải:

a) Áp dụng công thức định luật ôm toàn mạch:

cong-thuc-dinh-luat-om-11

b) Biến trở này có độ lớn thay đổi từ 0 đến 440 Ω.

Biến trở được mắc nối tiếp với điện trở R = 10Ω; điện trở tương đương của đoạn mạch là Rtd = Rb + R.

Khi biến trở có độ lớn 0 Ω thì cường độ dòng điện là

cong-thuc-dinh-luat-om-12

Khi biến trở có độ lớn 440 Ω thì cường độ dòng điện là

cong-thuc-dinh-luat-om-13

Vậy cường độ dòng điện thay đổi từ 0,056A đến 2,5A.

Hy vọng với những kiến thức mà chúng tôi vừa chia sẻ có thể giúp các bạn nắm được công thức định luật Ôm để áp dụng vào làm bài tập nhé