Ở bài viết này Cunghocvui gửi đến bạn những kiến thức về bài sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn, trong bài sẽ đưa ra cho bạn khái niệm điện trở là gì, công thức tính điện trở suất. Cùng bắt tay vào học tập thôi nào!
I] TỔNG QUÁT
1] Khái niệm điện trở là gì?
- Điện trở là thành phần cơ bản nhất và thường được sử dụng của tất cr thành phần điện tử.
- Tên gọi khác: "Thiết bị thụ động" do chúng không chứa nguồn năng lượng [khuếch đại] mà chỉ làm giảm điện áp hoặc tín hiệu dòng điện đi qua chúng.
2] Công thức tính điện trở - điện trở suất
a] Điện trở
- Định luật Ôm cho đoạn mạch:
\[I = \dfrac {U}{R} \Rightarrow U=IR\]
Trong đó:
- I: Cường độ dòng điện [A]
- U: Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch [V]
- R: Điện trở tương đương của toàn mạch [\[\Omega \]]
- Đoạn mạch có điện trở mắc nối tiếp
- \[R = R_1 + R_2 + ... + R_n\]
- \[U= U_1 + U_2 + ... +U_n\]
- \[I= I_1 = I_2=...=I_n\]
- Đoạn mạch có điện trở mắc song song
- \[\dfrac {1}{R} = \dfrac {1}{R_1}+\dfrac {1}{R_2} +...+ \dfrac {1}{R_n}\]
- \[U=U_1=U_2=...U_n\]
- \[I=I_1 + I_2 + ... + I_n\]
b] Điện trở suất
\[R = \rho .\dfrac {L}{s}\]
Trong đó:
- \[\rho \]: Điện trở suất
- R: Điện trở
- L: Chiều dài của một dây dẫn
- s: Tiết diện của dây dẫn
c] Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở
\[Q = I^2Rt\]
3] Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn
Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài của mỗi dây.
\[\dfrac {R_1}{R_2}=\dfrac {l_1}{l_2}\]
Khi ta giảm [tăng] chiều dài dây dẫn bao nhiêu lần thì điện trở của dây dẫn cũng giảm [tăng] bấy nhiêu lần.
II] BÀI TẬP
Bài 1: Cho hai dây dẫn bằng nhôm có cùng tiết diện, dây 1 dài 2m và điện trở \[R_1\], dây 2 dài 6m và có điện trở \[R_2\]. Hãy tính tỉ số \[\dfrac {R_1}{R_2}\].
Đáp án
\[\dfrac {R_1}{R_2} = \dfrac {1}{3}\]
Bài 2: Để biết được sự phụ thuộc như thế nào của điện trở vào chiều dài dây dẫn thì ta cần phải xác định và so sánh điện trở của các dây dẫn có những đặc điểm nào?
Đáp án
Đảm bảo 3 đặc điểm sau đây:
- Dây dẫn có cùng tiết diện
- Làm cùng từ một loại vật liệu
- Chiều dài khác nhau
Bài 3: Dây tóc bóng đèn khi chưa mắc vào mạch có điện trở bằng 24\[\Omega\]. Mỗi đoạn dài 1cm của dây tóc này có điện trở là 1,5\[\Omega\]. Tính chiều dài của toàn bộ sợ dây tóc bóng đèn đó.
Đáp án
\[l = 16cm\]
Bài viết trên đây Cunghocvui đã tổng hợp đầy đủ kiến thức về điện trở là gì, công thức tính điện trở suất. Mong rằng bài viết sẽ giúp ích cho các bạn trong quá trình học tập, chúc bạn học tập tốt > Bài tập sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn nâng cao hay nhất
Việc Biải bài tập Vật lí 9 bài 7 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây. Hãy tham khảo với Mobitool nhé.
Điểm khác nhau giữa các cuộn dây:
+ Vật liệu
+ Chiều dài
+ Tiết diện
⇒ Những yếu tố có thể ảnh hưởng đến điện trở của dây: Vật liệu, chiều dài và tiết diện.
Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay đổi chiều dài của dây dẫn, tiết diện dây và vật liệu làm dây dẫn phải như nhau [giữ nguyên].
⇒ Kết quả: Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài mỗi dây.
– Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn.
⇒ Do điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, khi chiều dài tăng lên thì điện trở của dây tăng lên. Vì vậy điện trở của đoạn mạch cũng tăng lên. Như vậy, khi hiệu điện thế không thay đổi nhưng điện trở tăng lên thì cường độ dòng điện qua bóng đèn giảm đi ⇒ đèn sáng yếu hơn.
– Hệ thống đường dây tải điện 500 kV của nước ta từ Hòa Bình tới trạm Phú Lâm [Thành phố Hồ Chí Minh] tài 1530 km, gồm ba đường dây tải, mỗi đường dây tải này lại gồm bốn dây được liên kết lại với nhau bằng các khung kim loại. Nếu biết 1 km của mỗi dây này có điện trở là bao nhiêu thì ta có thể tính được điện trở của một dây này từ Hòa Bình tới Phú Lâm dựa theo tỉ số
Một dây dẫn dài l và có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài 2l là gồm hai dây dẫn dài l được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu. Tương tự như thế thì một dây dẫn cùng loại đó dài 3l có điện trở là bao nhiêu?
Gợi ý đáp án
Dây dẫn dài 2l sẽ có điện trở 2R, dây dẫn dài 3l có điện trở 3R .
Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao.
Gợi ý đáp án
Nếu mắc bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn càng dài thì điện trở của đoạn mạch càng lớn. Mặt khác dây dẫn đến bóng đèn giống như một điện trở phụ ghép nối tiếp với đèn nên điện trở của mạch điện tăng thêm. Theo định luật Ôm thì cường độ dòng điện chạy qua đèn càng nhỏ nên đèn càng sáng yếu hơn hoặc có thể không sáng.
Khi đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một cuộn dây dẫn thì dòng điện qua nó có cường độ là 0,3A. Tính chiều dài của dây dẫn dùng đế quấn cuộn dây này, biết rằng dây dẫn loại này nếu dài 4m thì có điện trở là 2Ω
-Điện trở của cuộn dây:
– Dây dẫn dài 4 m thì có điện trở là 2 Ω
Điện trở có giá trị 20Ω sẽ có chiều dài là
Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu, có chiều dài là L1 và L2. Lần lượt đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu của mỗi đoạn dây này thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ tương ứng là I1 và I2. Biết I1 = 0,25.I2, hỏi L1 dài gấp bao nhiêu lần L2?
Gợi ý đáp án
Ta có: I1 = 0,25I2
Hai dây dẫn cùng được đặt vào hiệu điện thế U, áp dụng định luật Ôm ta được:
R1 = U/I1, R2 = U/I2 → R2 /R1 = I1/I2 = 0,25
Vì điện trở tỷ lệ thuận với chiều dài của dây nên R2/R1 = L2/L1 = 0,25
suy ra L1 = 4L2.
Vật lí 9 Bài 7 giúp các em học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Vật lí 9 chương I trang 19, 20, 21.
Việc giải bài tập Vật lí 9 bài 7 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.
1. Xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào một trong những yếu tố khác nhau
Điểm khác nhau giữa các cuộn dây:
+ Vật liệu
+ Chiều dài
+ Tiết diện
⇒ Những yếu tố có thể ảnh hưởng đến điện trở của dây: Vật liệu, chiều dài và tiết diện.
2. Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn
Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay đổi chiều dài của dây dẫn, tiết diện dây và vật liệu làm dây dẫn phải như nhau [giữ nguyên].
⇒ Kết quả: Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài mỗi dây.
3. Liên hệ thực tế
– Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn.
⇒ Do điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, khi chiều dài tăng lên thì điện trở của dây tăng lên. Vì vậy điện trở của đoạn mạch cũng tăng lên. Như vậy, khi hiệu điện thế không thay đổi nhưng điện trở tăng lên thì cường độ dòng điện qua bóng đèn giảm đi ⇒ đèn sáng yếu hơn.
– Hệ thống đường dây tải điện 500 kV của nước ta từ Hòa Bình tới trạm Phú Lâm [Thành phố Hồ Chí Minh] tài 1530 km, gồm ba đường dây tải, mỗi đường dây tải này lại gồm bốn dây được liên kết lại với nhau bằng các khung kim loại. Nếu biết 1 km của mỗi dây này có điện trở là bao nhiêu thì ta có thể tính được điện trở của một dây này từ Hòa Bình tới Phú Lâm dựa theo tỉ số
Một dây dẫn dài l và có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài 2l là gồm hai dây dẫn dài l được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu. Tương tự như thế thì một dây dẫn cùng loại đó dài 3l có điện trở là bao nhiêu?
Gợi ý đáp án
Dây dẫn dài 2l sẽ có điện trở 2R, dây dẫn dài 3l có điện trở 3R .
Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao.
Gợi ý đáp án
Nếu mắc bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn càng dài thì điện trở của đoạn mạch càng lớn. Mặt khác dây dẫn đến bóng đèn giống như một điện trở phụ ghép nối tiếp với đèn nên điện trở của mạch điện tăng thêm. Theo định luật Ôm thì cường độ dòng điện chạy qua đèn càng nhỏ nên đèn càng sáng yếu hơn hoặc có thể không sáng.
Khi đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một cuộn dây dẫn thì dòng điện qua nó có cường độ là 0,3A. Tính chiều dài của dây dẫn dùng đế quấn cuộn dây này, biết rằng dây dẫn loại này nếu dài 4m thì có điện trở là 2Ω
-Điện trở của cuộn dây:
– Dây dẫn dài 4 m thì có điện trở là 2 Ω
Điện trở có giá trị 20Ω sẽ có chiều dài là
Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu, có chiều dài là L1 và L2. Lần lượt đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu của mỗi đoạn dây này thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ tương ứng là I1 và I2. Biết I1 = 0,25.I2, hỏi L1 dài gấp bao nhiêu lần L2?
Gợi ý đáp án
Ta có: I1 = 0,25I2
Hai dây dẫn cùng được đặt vào hiệu điện thế U, áp dụng định luật Ôm ta được:
R1 = U/I1, R2 = U/I2 → R2 /R1 = I1/I2 = 0,25
Vì điện trở tỷ lệ thuận với chiều dài của dây nên R2/R1 = L2/L1 = 0,25
suy ra L1 = 4L2.