Việc tính toán được điện trở tương đương là điều rất quan trọng trong triển khai mạch điện. Và có nhiều bạn học sinh, sinh viên chưa nắm được cách tính đại lượng này. Chính bởi vậy, trong bài viết này sẽ giúp bạn hiểu được khái niệm và cách tính điện trở tương đương chính xác nhất. Hãy cùng theo dõi nhé.
Điện trở tương đương là gì?
Khái niệm: Điện trở tương đương là điện trở của toàn mạch. Đại lượng này có thể thay thế cho các điện trở thành phần trong mạch, sao cho cùng giá trị với hiệu điện thế thì cường độ dòng điện không đổi.
Ký hiệu của điện trở tương đương thường đặt là Rtđ hoặc R.
Nếu mạch là mạch nối tiếp thì điện trở tương đương sẽ bằng tổng giá trị tất cả các điện trở có trong mạch điện.
Cách tính điện trở tương đương
Bài toán tính Rtđ khiến khá nhiều bạn học sinh gặp khó. Trước tiên, bạn cần phải nắm được những công thức tính cơ bản để có được đáp án chính xác. Dưới đây là cách tính điện trở tương đương mà bạn phải nắm vững.
Cách tính điện trở tương đương trong mạch nối tiếp
Mạch được coi là nối tiếp khi các thành phần được kết nối liên tiếp nhau hoặc hình thành tầng trong một dòng duy nhất. Một mạch nối tiếp tạo thành một con đường chỉ có một vòng như hình minh họa bên dưới.
Mạch nối tiếp
Khi đó, điện trở tương đương Rtđ được tính như sau:
Rtđ = R1 + R2 + … + Rn
Công thức tính điện trở tương đương trong mạch song song
Mạch được gọi là song song khi hai hoặc nhiều hơn hai thành phần được kết nối với nhau bằng cách: Đầu của chúng được kết nối với nhau và đuôi của chúng được kết nối với nhau như hình bên dưới.
Mạch song song
Khi đó, ta có công thức tính: 1Rtđ=1R1+1R2+ … +1Rn
Ví dụ: Khi có 2 điện trở mắc song song ta sẽ có công thức tính:
Cách tính điện trở tương đương trong mạch hỗn hợp
Trong mạch điện hỗn hợp, chúng ta cần phải phân tích từng đoạn mạch xem đâu là mạch nối tiếp, đâu là mạch song song. Từ đó, áp dụng các công thức tính điện trở tương đương nêu trên để tính ra kết quả.
Một vài bài tập về tính điện trở tương đương trong mạch
Bài tập 1: Nếu R1 = 10Ω, R2 = 6Ω, R3 = 2Ω, R4 = 2Ω, R5 = 4Ω. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch trong hình vẽ dưới đây:
Lời giải:
- Do R3 và R5 mắc nối tiếp nên R35 = R3 + R5 = 2 + 4 = 6Ω
- R4 mắc song song với R35 nên:
- R1 mắc nối tiếp với R345 nên: R1345 = R1 + R345 = 10 + 1.5 = 11.5Ω
- R2 mắc song song với R1345 nên:
Bài tập 2: Cho R1 = 15Ω, R2 = 10Ω, R3 = 10Ω, R4 = 10Ω. Tính điện trở tương đương của đoạn trong hình dưới đây:
Lời giải:
Đặt M là điểm nối giữa các điện trở R2, R3 và R4, khi đó thì mạch điện sẽ được vẽ lại như sau:
Như vậy, ta có mạch điện bao gồm có R1//(R2 nt (R3//R4))
- R3 mắc song song với R4 nên:
- R2 nối tiếp với R34 nên: R234 = R2 + R34 = 10 + 5 = 15Ω
- R1 song song với R234 nên:
Bài tập 3: Các điện trở đều có giá trị là 12Ω, hãy tính điện trở tương đương của đoạn mạch dưới đây:
Lời giải:
Phân tích đoạn mạch ta sẽ có kết quả như sau: R1 // R2 // [R3 nt (R5 // R6) nt R4]
Khi đó, ta sẽ tính lần lượt:
- R5 song song với R6
- R3, R56 và R4 nối tiếp với nhau nên R3456 = R3 + R56 + R4 = 12 + 6 + 12 = 30Ω
- R1 song song R2 song song R3456 nên:
=> Rtd = 5Ω
Trên đây là một số thông tin về điện trở tương đương và cách tính. Mong rằng những thông tin trong bài viết sẽ giúp bạn có thêm được kiến thức hữu ích về điện trở và mạch điện.
