Đang tải... (xem toàn văn)
Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài , tiết diện và vật liệu của dây dẫn I Lý thuyết Điện trở của một dây dẫn phụ thuộc vào + Chiều dài dây dẫn Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được là[.]
Sự phụ thuộc điện trở vào chiều dài , tiết diện vật liệu dây dẫn I Lý thuyết - Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào: + Chiều dài dây dẫn: Điện trở dây dẫn có tiết diện làm từ loại vật liệu tỉ lệ thuận với chiều dài dây: R + Tiết diện dây dẫn: Điện trở dây dẫn có chiều dài làm từ loại vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện dây: R S + Vật liệu làm dây dẫn: Điện trở suất vật liệu nhỏ khả dẫn điện tốt - Điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện S dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn tính cơng thức: R S Trong đó: + chiều dài dây dẫn (m) + S tiết diện dây dẫn (m2) + điện trở suất ( .m ) Điện trở dây nối đồng mạch điện nhỏ Vì ta thường bỏ qua điện trở dây nối mạch điện II Phân loại phương pháp giải Dạng 1: Tính đại lượng điện trở, điện trở suất, chiều dài, tiết diện dây dẫn Phương pháp giải - Để tính đại lượng liên quan đến điện trở, ta làm theo bước sau: + Bước 1: Xác định đại lượng biết chưa biết biểu thức tính điện trở + Bước 2: Rút đại lượng cần tính từ biểu thức tính điện trở sau thay số tính - Từ cơng thức tính điện trở dây dẫn rút số cơng thức sau đây: + Tính điện trở dây dẫn: R S R.S + Tính chiều dài dây dẫn: + Tính tiết diện dây dẫn: S d2 ; S .R R 4.S -2 -4 -6 Chú ý: Đổi đơn vị 1mm = 10 cm =10 dm = 10 m Bài tập ví dụ Bài Một bóng đèn dây tóc nhiệt độ 20oC có điện trở 11Ω Tính chiều dài dây tóc biết tiết diện trịn dây có bán kính 0,02 mm dây làm vonfram có điện trở suất 5,5.10-8 Ωm? + Tính đường kính tiết diện tròn dây dẫn: d Hướng dẫn giải Tiết diện dây tóc: S .R . 0,02.103 4.1010 m2 Từ công thức tính điện trở dây tóc: R R.S 11.4.1010 0,25 m S 5,5.108 Bài Người ta dùng dây đồng tiết diện trịn bán kính 0,4 mm để thành cuộn dây Khi mắc cuộn dây vào hiệu điện 12V cường độ dịng điện chạỵ qua cuộn dây A Biết điện trở suất đồng 1,7.108 .m Tính chiều dài đoạn dây sử dụng để quấn cuộn dây? Hướng dẫn giải Điện trở cuộn dây: I U U 12 R 6 R I Tiết diện dây dẫn: S .R . 0,4.103 1,6..107 m2 Từ công thức tính điện trở dây dẫn: R.S 6.1,6..107 R 177,4 m S 1,7.108 Bài Một dây dẫn nicrom dài 15m, tiết diện 0,3 mm2 mắc vào hai điểm có hiệu điện U Biết điện trở suất nicrom 1,1.10 -6 Ω.m Điện trở dây dẫn có giá trị là: A 55Ω B 110 Ω C 220 Ω D 50 Ω Hướng dẫn giải: Điện trở dây dẫn là: 1,1.106.15 R 55 S 0,3.106 Chọn đáp án A Dạng So sánh điện trở hai dây dẫn Phương pháp giải - Hai dây dẫn chất liệu, tiết diện: R1 R2 - Hai dây dẫn chất liệu, chiều dài: R1 S2 R S1 - Hai dây dẫn chiều dài, tiết diện: R1 1 R 2 - Hai dây dẫn chất liệu: R1 S R2 S1 - Hai dây dẫn điện trở: 1 2 S1 S2 - Cơng thức tính tiết diện dây theo bán kính (R) đường kính dây (d): S1 d1 S2 d - Đổi đơn vị: m = 100 cm = 1000 mm mm = 0,1 cm = 10-3 m 1mm2 = 10-2 cm2 =10-4 dm2 = 10-6 m2 Bài tập ví dụ Bài Hai dây dẫn nhơm có chiều dài Dây thứ có tiết diện S có điện trở 3Ω Dây thứ hai có tiết diện 2S có điện trở bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Điện trở dây dẫn có chiều dài làm từ loại vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện dây: R1 S2 2S R 1,5 R S1 R2 S Bài Hai dây dẫn có hình dạng giống hệt Dây thứ làm đồng có điện trở suất 1 1,7.108 .m có điện trở R1 Dây thứ hai nhơm có điện trở suất R 2 2,8.108 .m có điện trở R2 Tính tỉ số ? R2 Hướng dẫn giải: Hai dây dẫn có hình dạng giống nên có chiều dài tiết diện Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn: R1 1 R 1,7.108 17 1 R 2 R 2,8.108 28 Bài Có hai dây dẫn có điện trở Dây thứ thép dài m, tiết diện 0,2mm có điện trở suất 12.108 .m Dây thứ hai đồng có tiết diện 0,3mm có điện trở suất 1,7.108 .m Tính chiều dài dây thứ hai? Hướng dẫn giải: Hai dây dẫn có điện trở: R1 = R2 1 2 S1 S2 S 1 S1 2 0,3 12.108 10,6 m 0,2 1,7.108 III Bài tập tự luyện Câu Nếu giảm tiết diện dây dẫn lần giữ ngun thơng số khác điện trở dây dấn tăng lên hay giảm lần? A Tăng lên lần B Giảm lần C Tăng lên lần D Giảm lần Câu 2: Điện trở dây dẫn không phụ thuộc vào A chiều dài dây dẫn B hiệu điện đặt vào hai đầu dây dẫn C vật liệu làm dây dẫn D tiết diện dây dẫn Câu 3: Hai đoạn dây dẫn đồng có tiết diện Dây thứ có chiều dài điện trở R1 Dây thứ hai có chiều dài đúng? A B R1 R2 R1 R2 R C R2 2 2 có có điện trở R2 Biểu thức liên hệ sau R D R2 2 Câu 4: Một dây dẫn đồng có điện trở suất 1,78.108 .m, chiều dài 20m, tiết diện có đường kính 0,3 mm Điện trở dây dẫn có giá trị bao nhiêu? A B C 10 D 11 Câu 5: Một dây dẫn nikelin có điện trở suất 0,40.106 .m chiều dài 3m Biết điện trở dây dẫn Bán kính tiết diện dây A 0,4 mm B 0,2 mm C 0,8 mm D 0,1 mm Câu 6: Hai dây dẫn dài có điện trở Dây thứ đồng có điện trở suất 1 1,78.108 .m, dây thứ hai làm nicrom có điện trở suất 2 1,1.106 .m Biết dây đồng có đường kính tiết diện 0,1 mm Đường kính tiết diện dây nicrom A 0,02 mm B 0,03 mm C 0,023 mm D 0,786 mm Câu 7: Nếu tăng tiết diện dây dẫn lên lần giữ ngun thơng số khác điện trở dây dẫn tăng lên hay giảm lần? A Tăng lên lần B Giảm lần C Tăng lên lần D Giảm di lần Câu 8: Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào yếu tố yếu tố đây? A Chiều dài dây dẫn B Hiệu điện đặt vào hai đầu dây dẫn C Cường độ đòng điện chạy qua dây dẫn D Chiều dòng điện chạy qua dây dẫn Câu 9: Hai đoạn dây dẫn đồng có chiều dài Dây thứ có tiết diện S1 có điện trở R1 Dây thứ hai có tiết diện S2 có điện trở R Biểu thức liên hệ sau đúng? A R1 S1 R S2 B R1 S2 R S1 R S C R S2 R S D R S1 Câu 10: Một dây dẫn đồng chất có chiều dài , tiết diện S có điện trở Ω gập đơi thành dây dẫn có chiều dài 0,5 Điện trở dây dẫn bao nhiêu? A Ω B Ω C Ω D Ω Câu 11: Một dây dẫn nhơm có điện trở suất 2,8.108 .m, chiều dài 10 m, tiết diện có đường kính 0,3 mm Điện trở dây dẫn có giá trị bao nhiêu? A B C D 11 Câu 12: Một dây dẫn nikelin có điện trở suất 0,40.106 .m chiều dài 3m Biết điện trở dây dẫn Đường kính tiết diện dây A 0,6 mm B 0,3 mm C 0,5 mm D 0,1 mm Câu 13: Hai dây có tiết diện điện trở Dây thứ đồng có điện trở suất 1 1,7.108 .m, dây thứ hai làm nicrom có điện trở suất 2 1,1.106 .m Biết dây đồng dài 2m Chiều dài dây nicrom bằng: A cm B m C 0,3 m D 0,1 m Câu 14 Hai dây dẫn đồng có chiều dài Dây thứ có tiết diện S = mm2 điện trở R1 = 8,5 Ω Dây thứ hai có tiết diện S2 = 0,5 mm2 Tính điện trở R2 A 8,5 Ω B 85 Ω C 50 Ω D 55 Ω Câu 15 Người ta dùng dây Nikêlin (một loại hợp kim) làm dây nung cho bếp điện Nếu dùng loại dây với đường kính tiết diện 0,6mm cần dây có chiều dài 2,88m Hỏi không thay đổi điện trở dây nung, dùng dây loại với đường kính tiết diện 0,4mm dây phải có chiều dài bao nhiêu? A 1,28 m B 21,6m C m D 5,5 m Đáp án: 1.A 2.B 3.A 4.A 5.A 11.A 12.A 13.A 14.B 15.A 6.D 7.D 8.A 9.B 10.D ... có điện trở suất R 2 2,8.108 .m có điện trở R2 Tính tỉ số ? R2 Hướng dẫn giải: Hai dây dẫn có hình dạng giống nên có chiều dài tiết diện Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn: ... 10-6 m2 Bài tập ví dụ Bài Hai dây dẫn nhơm có chiều dài Dây thứ có tiết diện S có điện trở 3Ω Dây thứ hai có tiết diện 2S có điện trở bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Điện trở dây dẫn có chiều dài làm. .. Hai dây dẫn chất liệu, tiết diện: R1 R2 - Hai dây dẫn chất liệu, chiều dài: R1 S2 R S1 - Hai dây dẫn chiều dài, tiết diện: R1 1 R 2 - Hai dây dẫn chất liệu: R1 S R2 S1 - Hai dây dẫn điện