Chào em, rất vui được hướng dẫn em giải bài tập này! Đây là một dạng bài tập cơ bản nhưng rất quan trọng về định luật Ohm cho toàn mạch mà chúng ta đã học ở chương trình Vật lý lớp 11. Chúng ta cùng nhau phân tích và giải chi tiết nhé.

1. Tóm tắt đề bài

Để thuận tiện cho việc giải và kiểm tra, trước hết chúng ta sẽ tóm tắt các đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm:

• Suất điện động của nguồn (pin): \(E = 9V\)
• Điện trở mạch ngoài: \(R = 4\Omega\)
• Cường độ dòng điện trong toàn mạch: \(I = 2A\)
• Điện trở trong của nguồn: \(r = ?\)

2. Phân tích và lựa chọn công thức

Để tìm điện trở trong \(r\) của nguồn điện khi đã biết suất điện động \(E\), cường độ dòng điện \(I\) và điện trở mạch ngoài \(R\), chúng ta sẽ sử dụng Định luật Ohm cho toàn mạch.

Nội dung của định luật này cho biết cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn và tỉ lệ nghịch với tổng điện trở toàn phần của mạch (gồm điện trở mạch ngoài và điện trở trong của nguồn).

Công thức của Định luật Ohm cho toàn mạch là:

\[I = \frac{E}{R + r}\]
Trong đó:

• \(I\) là cường độ dòng điện trong mạch (đơn vị Ampe, A)
• \(E\) là suất điện động của nguồn (đơn vị Volt, V)
• \(R\) là điện trở mạch ngoài (đơn vị Ohm, \(\Omega\))
• \(r\) là điện trở trong của nguồn (đơn vị Ohm, \(\Omega\))

Đây chính là công thức chúng ta cần để giải quyết bài toán này.

3. Giải bài tập

Từ công thức Định luật Ohm cho toàn mạch:
\[I = \frac{E}{R + r}\]
Chúng ta cần tìm \(r\), vậy chúng ta sẽ biến đổi công thức trên để suy ra biểu thức tính \(r\).

Đầu tiên, nhân cả hai vế với \((R + r)\) để loại bỏ mẫu số:

\(I \cdot (R + r) = E\)

Tiếp theo, chia cả hai vế cho \(I\) để tìm \((R + r)\):

\(R + r = \frac{E}{I}\)

Cuối cùng, chuyển \(R\) sang vế phải để tìm \(r\):

\(r = \frac{E}{I} – R\)

Bây giờ, chúng ta sẽ thay các giá trị đã biết từ phần tóm tắt vào công thức vừa tìm được:

\(r = \frac{9V}{2A} – 4\Omega\)

Thực hiện phép chia trước:

\(r = 4.5\Omega – 4\Omega\)

Thực hiện phép trừ:

\(r = 0.5\Omega\)

4. Kết luận

Vậy, điện trở trong của nguồn điện là \(0.5\Omega\).

Hy vọng phần trình bày này giúp em hiểu rõ hơn về cách giải bài tập liên quan đến định luật Ohm cho toàn mạch nhé! Đây là một dạng bài rất hay gặp, nên em hãy nắm vững công thức và cách biến đổi công thức để giải các đại lượng khác nhé. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào khác, đừng ngần ngại hỏi thầy/cô.