- Chuyên đề : PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN MẠCH ĐÈN Sáng kiến kinh nghiêm “Phương pháp giải bài toán mạch đèn”. - Dạng 1 : Một nguồn thắp sáng nhiều đèn sáng bình thường. - Dạng 2 : Nhiều nguồn thắp sáng 1 đèn sáng bình thường. - Dạng 3 : nhiều nguồn N, nhiều đèn Đ , tìm cách ghép để đèn sáng bình thường . - Chú ý rằng các đèn giống nhau cùng thắp sáng bình thường thì các đèn trong mạch phải bình đẳng , nên các đèn được mắc hỗn hợp đối xứng thành x dãy song song mỗi dãy y đèn nối tiếp.. - Dạng 1 : MỘT NGUỒN THẮP SÁNG NHIỀU ĐÈN SÁNG BÌNH THƯỜNG. - Bài toán 1.1 : Cho trước N đèn , tìm cách mắc đèn. - Phương pháp giải : Bước 1 : Tính công suất mạch ngoài PN = N.Pđm (1) với N số đèn sáng bình thường . - thắp sáng N = 15 đèn loại (6V – 3W ) tìm các cách mắc đèn để đèn sáng bình thường ? Tính hiệu suất của nguồn. - Lời giải: Các đèn giống nhau cùng thắp sáng bình thường , nên trong mạch các đèn bình đẳng như nhau, nên các đèn được mắc kiểu hỗn hợp đối xứng thành x hàng song song giống nhau , mỗi hàng y đèn mắc nối tiếp N = x.y = 15 (1) Đèn sáng bình thường với dòng định mức I đm. - Vậy có 2 cách mắc đèn : số dãy x = I/ I đm và số đèn 1dãy là y= N/x.. - /2r (2) Bước 2 : Tính số đèn tối đa có thể thắp sáng bình thường Nmax = Pmax /P đm (3) Bước 3 : Các đèn sáng bình thường dòng điện qua đèn bằng I đm các đèn mắc hỗn hợp đối xứng x dãy song song giống nhau, mỗi dãy y đèn nối tiếp( x = I/ I đm và y. - và một số đèn (6V – 3W ) hỏi có thể mắc tối đa bao nhiêu đèn và cách mắc để đèn sáng bình thường ?Tính hiệu suất của nguồn ? Lời giải: Công suất cực đại mà nguồn cung cấp cho mạch nguồn là. - (3) Do các đèn sáng bình thường Iđ. - Bài toán 1.3: Tìm các cách mắc đèn và số đèn sáng bình thường. - Phương pháp giải : Bước 1 : Để các đèn giống nhau sáng bình thường , các đèn phải mắc kiểu hỗn hợp đối xứng x dãy song song giống nhau , mỗi dãy y đèn nối tiếp số đèn N = x .y. - để thắp sáng các đèn (3V – 3W) Tìm số đèn tối đa và cách mắc đèn sáng bình thường ? Tìm tất cả các cách mắc đèn và số đèn để đèn sáng bình thường ? Lời giải : 1. - Tìm các cách mắc : Các đèn mắc hỗn hợp đối xứng x dãy song song giống nhau , mỗi dãy y đèn nối tiếp (N = x.y. - Đèn sáng bình thường Iđm = 1A ( dòng mạch chính I = x . - dùng để thắp sáng một số bóng đèn cùng (2.4V ,0,6A) đèn mắc thành x dãy song song , mỗi dãy y đèn nối tiếp , sao cho các đèn sáng bình thường . - Tìm cách mắc cho số đèn lớn nhất. - Tìm các cách mắc để đèn sáng bình thường : Công suất định mức mỗi đèn Pđm = U đm . - I đm W (1) Các đèn được mắc hỗn hợp đối xứng gồm x hàng song song giống nhau, mỗi hàng y đèn nối tiếp , số đèn N = x .y (2) Các đèn sáng bình thường nên dòng mạch chính I = x.I đm = 0,6 x (A) (3) Hiệu điện thế mạch ngoài UN = y.Uđm = 2,4y (V). - Lập bảng nghiệm (7) có 3 cách mắc Hiệu suất n. - Hiệu suất nguồn : Từ bảng kết quả ở câu 1 cách mắc với số đèn N=28 mắc thành 4 dãy song song mỗi dãy 7 đèn cho hiệu suất nguồn lớn nhất. - một số bóng đèn (6V- 3W) a\Có thể mắc tối đa bao nhiêu đèn để chúng sáng bình thường , xác định cách mắc ? tính hiệu suất của nguồn . - b\Nếu có 6 đèn thì có mấy cách mắc ? cách nào có lợi hơn ? c\Tính số đèn và cách mắc có thể để chúng sáng bình thường ? 1.2 / Có nguồn. - và một số đèn (3V – 1,5W) a\Tìm số đèn tối đa và cách mắc đèn để đèn sáng bình thường ? b\Nếu có 24 đèn tìm các cách mắc để chúng sáng bình thường ? c\Tìm cách mắc và nsố đèn có thể để các đèn sáng bình thường ? 1.3 /a. - Cho 4 đèn giống nhau (6 V – 3W)dùng bộ nguồn trên thắp sáng , tìm các cách ghép đèn để chúng sáng bình thường ? tính hiệu suất nguồn khi đó ? 1.4 /Nguồn. - và đèn (3V- 3W) tìm các cách mắc để đèn sáng bình thường ? trong các cách mắc cách nào có lợi hơn ? 1.5 /Người ta muốn thắp sáng bình thừơng 6 đèn giống nhau Rđ =6. - a\ Hãy xác định các giá trị có thể của r để đèn sáng bình thường ? tính dòng điện mạch chính khi đó ? b\ Với giá trị nào của r thì công suất tiêu thụ trong nguồn là nhỏ nhất? Tính Pmin và cách mắc đèn . - hỏi có thể thắp sáng bình thường tối đa bao nhiêu đèn ? tìm cách ghép đèn ? 1.7 /Bộ nguồn gồm 32 đèn nguồn giống nhau , mắc thành 4 nhánh song song , mỗi nhánh có 8 nguồn nối tiếp . - Tính số đèn tối đa được thắp sáng bình thường ? b. - Tìm cách mắc đèn và hiệu suất bộ nguồn ? 1.8 /A/ Có 40 nguồn điện giống nhau e = 2V,r = 0,4. - ghép thành 2 dãy song song , mỗi dãy 20 nguồn nối tiếp .mạch ngoài là 1 đèn chiếu , đèn sáng bình thường . - Tính R đ và số hiệu đèn B/ Người ta dùng bộ nguồn A thăp sáng các đèn (5V- 2,5W ) để đèn sáng bình thường . - Hỏi có mây cách mắc ? cách nào hiệu suất lớn nhất ? 1.9 /Bộ nguồn r =1. - Nếu các đèn đều sáng bình thường tìm U đm , P đm mỗi đèn tính công suất có ích của bộ nguồn? c. - Để thay thế bóng hỏng người ta dùng laọi đèn (2,5V-1,25W) hỏi phải dùng bao nhiêu bóng và mắc thế nào để tất cả đều sáng bình thường ? e. - Muốn cho các đèn sáng bình thường thì phải dùng bao nhiêu đèn và cách ghép. - Nếu chỉ có 8 đèn loại này thì phải ghép chúng thế nào để các đèn sáng bình thường , so sánh hiệu suất nguồn trong các cách mắc đó. - Loại bài 2.1 : Cho trước N nguồn tìm các cách ghép để đèn sáng bình thường. - Bước 1 : Bộ nguồn ghép hỗn hợp đối xứng thành m dãy song song giống nhau mỗi dãy n nguồn mắc nối tiếp . - Bước 2 : Điều kiện đèn sáng bình thường UN=Uđm . - Có 48 nguồn giống nhau loại e = 2V , r = 6 ( tìm cách mắc nguồn hỗn hợp đối xứng để thắp sáng đèn ( 12V - 6W) sáng bình thường ? Tính hiệu suất nguồn ? Lời giải. - Bộ nguồn mắc hỗn hợp đối xứng thành m dãy song song giống nhau , mỗi dãy có n nguồn nối tiếp , số nguồn N = m.n = 48 (1). - Mạch ngoài gồm 1 đèn sáng bình thường : Khi đó hiệu suất nguồn : Áp dụng định luật Ôm. - Vậy ta có 2 cách mắc 48 nguồn để đèn sáng bình thường Cách. - Hiệu suất h. - Loại bài 2.2 : Tìm các cách ghép nguồn có thể để đèn sáng bình thường A/ Phương Pháp. - Bước 1 : Bộ nguồn mắc hỗn hợp đối xứng m dãy song song , mỗi dãy n nguồn nối tiếp . - Bước 2 : Điều kiện để đèn sáng bình thường I = I đm, UN = U đm (3). - ro= 1,2Ω ghép hỗn hợp đối xứng , để thắp sáng đèn (36V- 36W ) sáng bình thường . - Hãy tìm các cách mắc nguồn. - Bộ nguồn được mắc thành m dãy song song giống nhau , mỗi dãy n nguồn nối tiếp . - n (1);nên Đèn sáng bình thường nên Áp dụng định luật Ôm : (b = UN +Irb(. - Như vậy, có 4 cách mắc bộ nguồn để thắp đèn sáng bình thường. - Bước 2 : Để đèn sáng bình thường UN = Uđm. - B/Bài Toán thí dụ : Bộ nguồn gồm các nguồn giống nhau e = 2V , r = 6 Ω ghép hỗn hợp đối xứng để thắp sáng đèn ( 12V - 6W ) sáng bình thường. - b/ Tìm các cách ghép nguồn để thắp đèn sáng bình thường ? Lời giải. - Mạch ngoài 1 đèn sáng bình thường UN = Udm = 12(V). - Với cách giải “tìm các cách mắc” ta cũng tìm được số nguồn tối thiểu Nmin. - Với cách “tìm các cách mắc” trên tìm được Nmin = 80. - để thắp sáng đèn ( 12V – 6W ) sáng bình thường . - a/ Hỏi có bao nhiêu cách mắc nguồn và số nguồn.Tính hiệu suất bộ nguồn trong mỗi trường hợp ? b/ Tìm số nguồn ít nhất và hiệu suất nguồn ? Đáp số : a/ 1 dãy 12 nguồn nối tiếp , 2 dãy mỗi dãy 8 nguồn nối tiếp . - a/ Hỏi phải dùng ít nhất bao nhiêu nguồn và cách ghép để đèn sáng bình thường ? b/ Tìm các cách ghép nguồn có thể để đèn sáng bình thường ? Tính hiệu suất nguồn mỗi trường hợp đó 2.3/ Có 6 nguồn ( e= 1,5V, r= 1. - dùng để thắp sáng đèn 3V – 3W sáng bình thường . - Tìm các cách mắc bộ nguồn đối xứng và tình hiệu suất nguồn mỗi trường hợp đó ? 2.4/ Các nguồn giống nhau , mỗi nguồn ( e=1,5V, r=1,5. - a/ Tìm các cách mắc nguồn để đèn sáng bình thường ? b/ Tìm công suất mạch ngoài và hiệu suất nguồn trong trường hợp số nguồn ít nhất ? 2.5/ Có 32 pin ( e=1,5V, r=1,5. - mắc thành bộ hỗn hợp đối xứng để thắp sáng 12 đèn loại (1,5V – 0,75W ) mắc nối tiếp sáng bình thường. - thắp sáng 4 đèn sáng bình thường mỗi đèn ( 3V – 3W. - Hỏi cần bao nhiêu nguồn và cách ghép hỗn hợp đối xứng để các đèn sáng bình thường Hướng dẫn để các đèn cùng sáng bình thường thì phải ghép các đèn hỗn hợp đối xứng . - Mạch ngoài gồm R=2( ghép với đèn ( 12V- 24W) .Tìm các cách ghép nguồn có thể để đèn sáng bình thường ? Hường dẫn : Đèn và điện trở R có thể ghép nối tiếp , hoặc ghép. - a/ Tìm cách mắc nguồn để công suất mạch ngoài lớn nhất . - Tính công suất mạch ngoài và hiệu suất nguồn khi đó ? b/ Tìm cách mắc nguồn để công suất tiêu thụ mạch ngoài không nhỏ hơn 36W.. - Loại bài 3.1 : Cho Đ đèn N nguồn tìm cách mắc đèn và nguồn : A/ Phương pháp giải : Bước 1 : Bộ nguồn mắc hỗn hợp đối xứng dãy song song giống nhau , mỗi dãy n nguồn nối tiếp . - y (3) Đèn sáng bình thường với. - Thay vào : (6) Bước 4 : Giải (6) tính n theo x : n = f(x) (7) Bước 5 : Chọn lấy nghiệm , chú ý x , y , m , n nguyên dương , x là ước của Đ , n là ước của N và n = f(x) theo (7) suy ra các cách mắc đèn và mắc nguồn . - a/ Tìm các cách mắc các đèn và cách mắc các nguồn đó để cho các. - đèn sáng bình thường . - b/ Tính hiệu suất của bộ nguồn ứng với từng cách mắc.. - (2) Mạch ngoài các đèn ghép hỗn hợp đối xứng thành x dãy song song mỗi dãy y đèn nối tiếp. - Đ = x.y = 12 (3) .Đèn sáng bình thường Idm = Pdm /Udm A).. - Lập bảng các cách mắc nguồn và đèn : Hiệu suất. - Cách mắc. - Bước 2 : Mạch đèn mắc hỗn hợp đối xứng thành x dãy song song giống nhau , mỗi dãy y đèn nối tiếp . - Các đèn sáng bình thường Iđm = Pđm/Uđm , hiệu điện thế mạch ngoài : UN = y.Uđm. - Nếu cho Đ=8 đèn thì phải dùng tối thiểu bao nhiêu nguồn để thắp sáng các đèn bình thường. - Tìm tất cả các cách mắc nguồn và đèn. - Nếu cho N =15 nguồn điện trên thì có thể thắp sáng bình thường tối đa bao nhiêu đèn ? Tìm các cách mắc nguồn và đèn ? Tính hệu suất bộ nguồn ứng vói từng trường hợp ? Lời giải. - Các đèn sáng bình thường Iđm. - (11) Cách mắc. - Nếu có 8 đèn cần ít nhất bao nhiêu nguồn? Cách mắc đèn và nguồn để đèn sáng bình thường? Tình hiệu suất bộ nguồn các cách đó? b. - Nếu có 30 nguồn thì có thể thắp sáng tối đa bao nhiêu đèn? Tìm cách ghép nguồn và đèn để sáng bình thường? Tính hiệu suất bộ nguồn trong các trường hợp đó ? 3.2/ Cho 16 nguồn loại ( e1 =6V, r1 = 0.5 om) và 12 đèn giống nhau loại (9V-18W. - Tìm tất cả các cách ghép nguồn và cách ghép đèn để đèn sáng bình thường ? Tình hiệu suất của nguồn trong các trường hợp đó ? 3.3/ Có 6 đèn (30V-30W) và các nguồn (e1 = 12V, r1 = 2 om) Tìm số nguồn tối thiểu để thắp sáng đèn ? Tìm cách ghép nguồn và đèn để các đèn sáng bình thường ? 3.4/ Có 1 số nguồn loại ( e = 4.5V,r = 3. - Phải thắp sáng 2 đèn loại (120V-6W) song song , cần bao nhiêu nguồn lắp nối tiếp để đèn sáng bình thường ? b. - Tìm cách mắc nguồn để dòng diện qua dây lớn hơn 1A ? 3.5/ Bộ nguồn gồm m dãy song song . - Tìm giá trị nhỏ nhất của m và giá trị R tương ứng để đèn sáng bình thường ? 3.6/ Có n acquy loại (e = 8V,. - Tính số acquy ít nhất và cách mắc để đèn sáng bình thường ? b/ Mạch ngoài là các đèn (4V- 4W) bộ acquy mắc như câu a . - Tìm số đèn tối đa và cách mắc để đèn sáng bình thường ? C/ KẾT LUẬN. - n nguồn nối tiếp 1 dãy